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Linux：文件系统（软硬链接）

news 2025/9/16 14:41:45

目录

inode

ext2文件系统

Block Group

超级块（Super Block）

GDT（Group Descriptor Table）

块位图（Block Bitmap） 

inode位图（Inode Bitmap） 

i节点表（inode Table） 

数据区（Data Blocks）

软硬链接

硬链接

软链接

软硬链接的对比

软硬链接的用途

inode

文件 = 内容 + 属性

而这个属性是存储在inode结构中的

文件的数据都存储在“块”中，在Linux系统中还需要找一块地方来存储这个文件的信息（属性），这种存储文件信息的区域叫做inode，中文名为“索引节点”

inode是保存文件属性的集合，一个文件只有一个inode

ls -l命令可以看到文件的详细属性，这些属性就是从inode中获取的

inode内有一个唯一的标识符，叫做inode号，我们可以通过ls -i命令查看inode号

文件名属性并未被纳入inode中，而是存储在当前文件所在的文件夹的数据结构中

inode的大小一般是128字节或者256字节，文件内容大小可以不同，属性大小一定相同

ext2文件系统

我们想要在硬盘上存储文件，必须先把硬盘格式化为某种格式的文件系统，才能存储文件，文件系统的目的就是组织和管理硬盘上的文件

ext2文件系统将整个分区划分为若干个同样大小的块组（Block Group），只要能管理一个分区，就能管理所有的分区，也就能管理所有的磁盘文件

Block Group

ext2文件系统会根据分区的大小划分为若干个Block Group，而每个Block Group都有着相同的结构组成

超级块（Super Block）

存放着文件系统本身的结构信息，描述着整个分区文件系统的信息。主要有block和inode的总量，未使用block和inode的数量，一个block和inode的大小，最近一次挂载的时间，最近一次写入数据的时间，最近一次检验磁盘的时间等其他文件系统的相关信息

Super Block若是被破坏，可以说整个文件系统结构就被破坏了

GDT（Group Descriptor Table）

块组描述符表，描述块组属性信息，每个块组描述符存储一个块组的描述信息。如在这个块组中从哪里开始是inode Table，从哪里开始是Data Blocks，空闲的inode和数据块还有多少个等等。块组描述符在每个块组的开头都有一份拷贝

块位图（Block Bitmap） 

Block Bitmap中记录着Data Block中哪个数据块已经被占用，哪个数据块没有被占用

inode位图（Inode Bitmap） 

每个bit表示一个inode是否空闲可用

i节点表（inode Table） 

存放文件属性。如文件大小，所有者，最近修改时间等

是当前分组所有inode属性的集合 

inode编号以分区为单位整体划分，不可跨分区

数据区（Data Blocks）

存放文件的内容，也就是一个个的Block

对于普通文件，文件的数据存储在数据块中

对于目录，该目录下所有的文件名和目录名存储在所在目录的数据块中

Block号按照分区划分，不可跨分区

软硬链接

硬链接

ln 被链接的文件 新文件

真正找到磁盘上文件的并不是文件名，而是inode

Linux中可以让多个文件名对应于同一个inode

test1和test2的链接状态完全相同，他们被称为指向文件的硬链接，从上图可以看出它们的inode是相同的，2表示的是inode526302的链接数为2，若是删除其一，则链接数-1

软链接

ln -s 被链接的文件 新文件

软链接是通过名字引用另外一个文件

但实际上，新引用的文件和被引用的文件inode不同

软硬链接的对比

软链接是独立的文件

硬链接只是文件名和目标文件inode的映射关系

软硬链接的用途

硬链接：

  • 目录中的 . 和 .. 就是硬链接
  • 文件备份

软链接：

  • 快捷方式

完

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