UNIX对文件的处理

Posted 2021-10-08 仇实

“An inode stores all the information about a regular file, directory, or other file system object, except its data and name. ”

每个文件都对应一个 i 节点，i 节点存储了除文件名和文件内容之外的所有信息。

了解一下文件系统如何存取文件的：
1、根据文件名，通过Directory里的对应关系，找到文件对应的Inode number
2、再根据Inode number读取到文件的Inode table
3、再根据Inode table中的Pointer读取到相应的Blocks

文件夹也是一种文件，创建的时候需要占用一个inode，而对应的data block则存目录的内容,内容则是该目录下所有文件（文件夹）的名字和对应的inode number。

unlink 和 rm 的关系

执行unlink()函数并不一定会真正的删除文件，它先会检查文件系统中此文件的连接数是否为1，如果不是1说明此文件还有其他链接对象，因此只对此文件的连接数进行减1操作。若连接数为1，并且在此时没有任何进程打开该文件，此内容才会真正地被删除掉。在有进程打开此文件的情况下，则暂时不会删除，直到所有打开该文件的进程都结束时文件就会被删除。

• superblock：记录此filesystem 的整体信息，包括inode/block的总量、使用量、剩余量， 以及档案系统的格式与相关信息等；
• inode：记录档案的属性，一个档案占用一个inode，同时记录此档案的资料所在的block 号码；
• block：实际记录档案的内容，若档案太大时，会占用多个block 。

在读取一个文件时，总是从根目录开始读取，每一个目录或者文件，在VFS中，都是一个文件对象，每一个文件对象都有唯一的一个inode与之对应。根目录的inode号为0，在superblock里，可以很快根据inode号索引到具体的inode，因此读取到的第一个inode就是根目录的。读取到了该目录后，内核对象会为该文件对象建立一个dentry，并将其缓存起来，方便下一次读取时直接从内存中取。而目录本身也是一个文件，目录文件的内容即是该目录下的文件的名字与inode号，目录文件的内容就像一张表，记录的文件名与其inode no.之间的映射关系。根据路径即可找到当前需要读取的下一级文件的名字和inode，同时继续为该文件建立dentry，dentry结构是一种含有指向父节点和子节点指针的双向结构，多个这样的双向结构构成一个内存里面的树状结构，也就是文件系统的目录结构在内存中的缓存了。有了这个缓存，我们在访问文件系统时，通常都非常快捷。

link 和 cp 的关系
拷贝文件（cp）会重新创建一个文件并且复制相同的内容，
占用新的空间，新的inode，这是两个文件。
而硬链接实际上是增加了原来文件的count，并创建了一个连接，当你删除一个源文件或者一个硬链接后，count减1，到0后删除文件。

cp对inode的影响：

1. 当复制行为发生的时候，系统会找到一个空inode number，然后将数据写入到inode table 

2. 并且会新增一个目录，把文件的档案名称对应到inode number 

3. 当inode number和inode table处理好了之后，系统才会将文件内容复制到新增的文件中 

mv对inode的影响：

前提：使用mv命令搬移的文件目的地跟原文件在同一文件系统内

1. 系统会新建一个目录项，将新档案名称对应到inode number 

2. 删除旧档案

（搬移档案的行为对inode table没有任何影响，也不会将档案搬移到其他的block）

rm对inode的影响：

1. 系统会减去文件的link count数字，然后将对应的inode number标记为可使用

2. 而文件所占用的block也会打上可以使用的“标签”

3. 最后移除文件名称和目录项

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PS：

当我们使用rm命令的时候，系统并不会真正删除这个资料。除非有档案非要将资料存储在原来档案的这些block中。这    样原来的block就会被新档案给覆盖掉。 

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