Linux cp mv rm ln 命令对于 inode 和 dentry 的影响

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在看《unix环境高级编程》文件系统一节的时候,发现自己对文件系统相关的概念不是很清晰。
首先介绍两个基本概念:
第一个重要概念 inode (中文名:索引节点),包含文件的大部分信息:
  * 文件的字节数
  * 文件拥有者的User ID
  * 文件的Group ID
  * 文件的读、写、执行权限
  * 文件的时间戳,共有三个:ctime指inode上一次变动的时间,mtime指文件内容上一次变动的时间,atime指文件上一次打开的时间。
  * 链接数,即有多少目录项指向这个inode
  * 文件数据block的位置

通过stat命令可以很方便地查看文件inode。

第二个重要概念 dentry (中文名:目录项),它包含文件名和指向inode的指针等信息,也就是说通过dentry可以找到对应的inode,再通过inode找到文件存储的block位置

如果要更加深入学习文件系统,可以参考这篇文章

接下来步入正题:分析 Linux cp mv rm ln 命令对于 inode 和 dentry 的影响。
实验方法也很简单,只要有一台linux主机就行,分别用cp mv rm ln 命令对文件操作,然后利用 ls -il 查看文件inode号,stat查看inode信息。

我直接给出测试结论:

cp命令:
1)分配一个未使用的inode号,在inode 表中添加一个新项目;(注意:如果是cp到一个已经存在的文件,则inode号采用被覆盖之前的目标文件的inode号,如果你对运行中的apache 共享模块so文件进行这种操作,就会出现Segmentation fault
2)在目录中新建一个目录项,并指向步骤1)中的inode;
3)把数据复制到block中。

mv命令:
a. 如果mv命令的目标和源文件所在的文件系统相同:
1)使用新文件名建立目录项;
2)删除带有原来文件名的目录项;
备注:该操作对inode表没有影响(除时间戳),对数据的位置也没有影响,不移动任何数据。(即使是mv到一个已经存在的目标文件,新目录项指源文件inode,会先删除目标文件的目录项,所以如果你对运行中的apache的共享模块so文件进行这种操作的话不会有问题,新的so文件inode号变了

b. 如果目标和源文件所在文件系统不相同,就是cp和rm;

rm命令:
1)减少链接数量,如果链接数为0释放inode(inode号码可以被重新使用);
2)如果inode被释放,则数据块放到可用空间列表中;
3)删除目录中的目录项

ln命令:
a. 硬链接 ln 文件名 链接名
多个目录项指向同一个inode号;
用rm来删除硬链接文件:
1)仅仅是减少链接数量;
2)只要有一个链接存在文件就存在;
3)当链接数为零,文件就被删除了。

b. 软链接(符号链接) ln -s 文件名 链接名
符号链接的内容就是它所指向的文件名;
符号链接文件有自己的inode;
rm删除的话只是删除这个链接文件。

参考资料:
http://blog.csdn.net/rstevens/article/details/1824785
http://iminmin.blog.51cto.com/689308/402660
《unix环境高级编程》

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