基本概念
首先講下inode和塊的基本概念。在Linux系統中，檔案由中繼資料和資料塊組成。資料塊就是多個連續性的扇區（sector），扇區是檔案存儲的最小機關（每個512位元組）。塊（block）的大小，最常見的是4KB，也就是連續8個sector組成，存儲檔案資料和目錄資料。而中繼資料用來記錄檔案的建立者、建立日期、大小等，這種存儲檔案中繼資料資訊的區域叫做inode，即索引節點。
由于inode也是用來存儲檔案相關屬性資訊的，是以也會消耗硬碟空間。具體包含的資訊有inode号，檔案的位元組數、User ID、Group ID、讀、寫、執行權限、時間戳（共有三個：ctime指inode上一次變動的時間，mtime指檔案内容上一次變動的時間，atime指檔案上一次打開的時間）、連結數（軟硬連結）、資料block的位置，注意沒有檔案名。
在硬碟格式化的時候，作業系統就會将硬碟分為兩個區，即資料區和inode區。每個inode節點的大小一般為128B或者256B，inode的總數在格式化檔案系統的時候就已經确定。
另外還有幾個概念了解一下：
- node Bitmap：即inode位圖，用二進制的方式記錄了inode的使用情況， 比如inode是否空閑等。
- Block Bitmap：即塊位圖，同Inode Bitmap，用二進制方式記錄了塊的使用情況。當查找或建立檔案時，會掃描此位圖來尋找空閑的inode号對應的塊。
- super block：超級塊包含了該硬碟或分區上的檔案系統的整體資訊，如檔案系統的大小等。
- dentry：在核心中起到了連接配接不同的檔案對象inode的作用，進而起到了維護檔案系統目錄樹的作用。dentry是一個純粹的記憶體結構，由檔案系統在提供檔案通路的過程中在記憶體中直接建立。dentry中包含了檔案名，檔案的inode号等資訊。
下圖為檔案系統inode區block區圖：
檔案的查找、建立、删除原理
接下來對檔案的查找、建立、删除原理三個方面來對inode和塊的了解。
- 檔案的查找：比如要查找/var/log/message
- 檔案的建立：比如要建立/backup/test.txt（前提backup目錄存在）
- 檔案的删除：删除/backup/test.txt
查找
- 首先根目錄（目錄也是個檔案，不是容器！也可以了解為路徑的映射表）會自引用。找到inode表中對應的條目。（暫且把inode表中inode号和其對應的塊資訊成為條目）
- inode表中對應的資訊指向根目錄對應的塊，其中有var目錄對應的資訊和inode号。
- 系統根據var目錄inode号回頭找到inode表中var目錄其對應的條目。
- 根據var目錄對應的塊資訊找到對應的塊，其中有log目錄對應的資訊和inode号。
- 系統又根據log目錄inode号在inode表中找到其對應的條目。
- 根據log目錄對應的塊資訊找到對應的塊，其中有messages檔案。
- 根據messages檔案的inode号在inode表中找到其對應的條目。
- 最後系統根據messages對應的條目資訊告訴我們messages檔案對應了多少的塊，最後給我們呈現的就是所看到的資料。
建立
- 首先掃描inode位圖，找空閑的inode号，找到之後占用。
- 根目錄自引用找到inode表中對應的條目，并根據條目找到對應的塊。
- 依據根目錄對應的塊中backup目錄對應的inode号，回頭找到inode表中條目。
- inode表中條目又找到對應的塊，在這個塊的dentry中建立了一個檔案test.txt。
- 然後在最開始掃描占用的inode号給到此test.txt檔案。
當要存資料給test.txt檔案時，會進行如下：
系統掃描塊位圖（加速查找磁盤空閑塊，記錄是否空閑等），找到空閑塊，配置設定大于資料大小的塊，最後再回收（避免磁盤碎片）。比如要建立10k大小的test.txt檔案，一個塊4k，隻需要3個塊，系統配置設定4個或者多于，最後再去把這多餘的塊配置設定到空閑塊中等待使用。
删除
當要删除一個檔案時，其實就是把其使用的block位圖示記為空閑，inode位圖的相關位置成空，相當于不被占用，系統就認為此檔案删除。但是資料還在，在下次建立檔案時，就可覆寫原已清空block位圖和inode位圖的檔案的資料。
檔案粉粹也隻是使用一些随機資料填充進原來檔案的資料塊中，導緻檔案難以恢複。
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