了解Linux文件系统中的索引节点 (linux 索引节点)
Linux是一款十分受欢迎的操作系统，它具有开放源代码、安全稳定、高自由度等优点。其中Linux文件系统是操作系统中重要的一部分，它负责对文件进行管理。在Linux文件系统中，每个文件都有一个对应的独特的索引节点（inode），它存储了文件的所有属性和元数据信息。本文将详细介绍Linux文件系统中的索引节点，包括索引节点的创建、结构和使用方法等。
1. 索引节点的创建
在Linux文件系统中，每个文件都有一个对应的索引节点，它由操作系统自动创建并分配。当我们创建一个新文件时，操作系统会为该文件分配一个空闲的索引节点，并将该节点与文件进行关联。索引节点包含了文件的所有属性和元数据信息，它们与文件本身是分离的，因此即使文件的属性和元数据信息发生变化，索引节点却不会改变。
2. 索引节点的结构
索引节点是一个数据结构，它包含了文件的所有属性和元数据信息。下面是一个典型的Linux索引节点结构：
struct inode {
struct hlist_node i_hash;
struct list_head i_list;
struct list_head i__list;
union {
struct hlist_head i_dentry;
struct rcu_head i_rcu;
} i_u;
struct kobject i_kobj;
unsigned long i_ino;
atomic_t i_count;
umode_t i_mode;
unsigned int i_nlink;
uid_t i_uid;
gid_t i_gid;
struct timespec i_atime;
struct timespec i_mtime;
struct timespec i_ctime;
struct inode_operations *i_op;
struct super_block *i_;
spinlock_t i_lock;
unsigned short i_bytes;
unsigned int i_flags;
union {
struct address_space *i_mapping;
void *i_private;
} i_data;
struct list_head i_devices;
struct pipe_inode_info *i_pipe;
struct block_device *i_bdev;
struct cdev *i_cdev;
__u32 i_generation;
__u32 i_fsnotify_mask;
struct mutex i_mutex;
void *i_mutex_refcount;
};
以上结构体不全部解释，但也暂不难看出，在Linux索引节点中存储了如下属性：
– i_mode: 文件类型和权限信息
– i_nlink: 链接计数器（也就是有多少文件名链接指向该文件）
– i_uid: 文件所有者的用户ID
– i_gid: 文件所属组的ID
– i_size: 文件大小
– i_atime: 最后访问时间
– i_mtime: 最后修改时间
– i_ctime: 最后改变时间
– i_blocks: 文件占用块数
– i_data: 文件的数据指针
– i_: 文件所在的超级块
– i_op: inode操作函数
– 等等
3. 索引节点的使用
索引节点是Linux文件系统中最基本的数据结构之一，它存储了文件的所有属性和元数据信息，因此在操作文件时，索引节点非常重要。以下是一些与索引节点相关的操作：
1. 获取文件信息
我们可以使用stat或者fstat系统调用来获取文件的信息。它们会返回一个结构体，该结构体中包含了文件的所有属性和元数据信息。例如，以下是使用stat系统调用获取文件信息的示例：
#include
#include
#include
int mn(int argc, char *argv[]) {
struct stat s;
if(stat(argv[1], &s) == 0) {
printf(“File size: %lld\n”, (long long)s.st_size);
printf(“Number of links: %d\n”, s.st_nlink);
printf(“Last access time: %lld\n”, (long long)s.st_atime);
printf(“Last modification time: %lld\n”, (long long)s.st_mtime);
printf(“Last change time: %lld\n”, (long long)s.st_ctime);
}
}
2. 修改文件信息
如果我们想要修改某个文件的属性或元数据信息，我们可以使用chmod、chown或utime系统调用来实现。例如，以下是使用chmod修改文件权限的示例：
chmod(“testfile”, 0644);
以上语句将文件”testfile”的权限设置为rw-r–r–。
3. 删除文件
当我们删除一个文件时，操作系统会删除该文件对应的索引节点。如果该文件还有其他链接指向它，那么只会删除文件名，而文件本身并不会被删除。当所有链接都被删除后，该文件对应的索引节点将被释放，文件占用的存储空间也将被释放。
