文件的概念
文件的组成
Linux中文件一般由三部分组成：
| 1 | 文件名（dentry） | 文件名保存在dentry(目录)中 |
| 2 | 元数据(metadata) | 所有与文件相关的额外信息，保存在inode中 |
| 3 | 数据（data） | 文件的内容 |
文件名，并不是存在于文件里，他保存在目录项里。他就像我们每个人的名字，不是让自己知道的，是让别人记住的，这样他就能通过名字找到你，文件也一样。
元数据，保存着文件的大小，类型，权限，inode等，它类似于身份证，一眼就能让人看到你是男是女，哪的人，多少岁,身高三围......
数据，数据自然就是文件的内容咯
总的来说，每个文件都有以下这三层结构：dentry、inode和data。dentry含有文件名并关联inode，inode含有文件元数据并指向数据区（data）。
inode
理解inode，要先了解文件储存：
文件储存在硬盘上，硬盘的最小存储单位叫做"扇区"（Sector）。每个扇区储存512字节（相当于0.5KB）。操作系统读取硬盘的时候，不会一个个扇区地读取，这样效率太低，而是一次性连续读取多个扇区，即一次性读取一个"块"（block）。这种由多个扇区组成的"块"，是文件存取的最小单位。"块"的大小，最常见的是4KB，即连续八个 sector组成一个 block。文件数据都储存在"块"中，那么很显然，我们还必须找到一个地方储存文件的元信息，比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。这种储存文件元信息的区域就叫做inode，中文译名为"索引节点"。每一个文件对应一个inode，硬盘上有多少文件，就有多少个inode。
inode的内容
1.字节数
2.属主信息
3.属组信息
4.读写执行权限
5.时间戳
5.1.ctime(inode上一次变动的时间)
5.2.mtime(文件上一次变动的时间)
5.3.atime(文件上一次打开的时间)
6.链接数
7.文件占据(块)block的位置
inode的大小
inode也会消耗硬盘空间，所以硬盘格式化的时候，操作系统自动将硬盘分成两个区域。一个是数据区，存放文件数据；另一个是inode区（inode table），存放inode所包含的信息。
每个inode节点的大小，一般是128字节或256字节。inode节点的总数，在格式化时就给定，一般是每1KB或每2KB就设置一个inode。假定在一块1GB的硬盘中，每个inode节点的大小为128字节，每1KB就设置一个inode，那么inode table的大小就会达到128MB，占整块硬盘的12.8%。由于每个文件都必须有一个inode，因此有可能发生inode已经用光，但是硬盘还未存满的情况。这时，就无法在硬盘上创建新文件。查看每个硬盘分区的inode总数和已经使用的数量，可以使用df -i命令。
inode的号码
前面我们说过，inode类似于身份证明，每个inode都有一个号码，操作系统用inode号码来识别不同的文件。Unix/Linux系统内部不使用文件名区分文件，而使用inode号码来识别文件。对于系统来说，文件名只是inode号码便于识别的别称或者绰号。表面上，用户是通过文件名打开文件。实际上，系统内部这个过程分成三步：
1.首先，系统找到这个文件名对应的inode号码；
2.通过inode号码，获取inode信息；
3.最后，根据inode信息，找到文件数据所在的block，读出数据。
使用ls -i命令或者stat，可以看到文件名对应的inode号码
inode的作用
1.有时，文件名包含特殊字符，无法正常删除，这时直接删除inode节点，就能起到删除文件的作用。
2.移动文件或重命名文件，只是改变文件名在目录里的位置，不影响inode号码。
3.打开一个文件以后，系统就以inode号码来识别这个文件，不再考虑文件名。因此，通常来说，系统无法从inode号码得知文件名。
这里拓展一下，rm删除的并不是inode,而是目录项里的文件名，所以我们是可以通过inode值来还原文件，而且即使删除inode值,也不是立马删除的，文件还是会在硬盘里面放着，只不过它现在没有了身份，新的文件存入后，就会覆盖掉这部分，这部分无名无姓的数据才会消失。（这就是冠希哥即使删除了硬盘里的视频，数据还是被还原的原因-）
1.系统定时清理没有文件名的inode和block。
2.磁盘检查会清理。
3.增加新文件时，会优先占用没有文件名的inode和block。
当我们误删除时，应该立即关机，避免文件数据被覆盖或清除，再用数据恢复工具进行恢复。
目录文件
Unix/Linux系统中，目录（directory）也是一种文件。打开目录，实际上就是打开目录文件。
目录文件的结构非常简单，就是一系列目录项（dirent）的列表。每个目录项，由两部分组成：
1.所包含文件的文件名，
2.以及该文件名对应的inode号码。
软硬链接
硬链接
一般情况下，文件名和inode号码是"一一对应"关系，每个inode号码对应一个文件名。但是，Unix/Linux系统允许，多个文件名指向同一个inode号码。
这意味着，可以用不同的文件名访问同样的内容；对文件内容进行修改，会影响到所有文件名；但是，删除一个文件名，不影响另一个文件名的访问。这种情况就被称为"硬链接"（hard link）。
ln命令可以创建硬链接
软链接
文件A和文件B的inode号码虽然不一样，但是文件A的内容是文件B的路径。读取文件A时，系统会自动将访问者导向文件B。因此，无论打开哪一个文件，最终读取的都是文件B。这时，文件A就称为文件B的"软链接"（soft link）或者"符号链接（symbolic link）。
这意味着，文件A依赖于文件B而存在，如果删除了文件B，打开文件A就会报错："No such file or directory"。这是软链接与硬链接最大的不同：文件A指向文件B的文件名，而不是文件B的inode号码，文件B的inode"链接数"不会因此发生变化。
ln -s命令可以创建软链接。
通过以上我们可以看出，软连接是依靠与原文件的文件名，当原文件的文件名删除以后软连接就无法打开了，而硬链接则不一样，硬链接是直接调用inode的，没有中间商赚差价，所以我们可以通过硬链接来实现一些重要文件的备份。
设备节点
文件系统中存在的设备节点与普通文件、目录或符号链接包含数据的方式不同。它工作起来就像是一个通往内核设备驱动的管道。当向设备节点写入数据时，它将数据传递给适当的内核设备驱动。当用户需要从某个设备读取数据时，从相应的设备节点读取数据，就像是直接从设备节点读取数据一样。按照惯例，设备节点存放在一个名为/dev的专用目录下。
/dev目录下有成百上千个文件，上面的输出被截短了。注意输出中第一个字符，/dev目录下的大多数文件都不是普通文件或目录，而是字符设备节点（“c”）或块设备节点（“b”）。这两种类型的设备节点反映了Linux设备驱动的两方面：
1.字符设备
按字节流依次读写的设备，如:键盘，打印机，鼠标，声卡
2.块设备。
块设备的读写是一次读写一大块数据。块设备允许随机访问，即一块数据可以从设备任意位置以任意顺序读取。典型的块设备如：硬盘、软驱、光驱等。
磁盘文件与挂载
1.磁盘设备
Linux（和UNIX）系统允许通过/dev目录下的设备节点对磁盘进行直接或低级访问。尽管磁盘设备节点默认存在，但是普通用户通常无权直接访问它们。有趣的是，/dev/cdrom并不是一个设备节点，而是一个软链接。它当前指向/dev/hdc。大部分现代光驱都通过IDE或SCSI接口连接到系统，因此对于系统而言仅仅是另一个IDE或SCSI设备而已。某些应用程序（例如gnome-cd CD播放器）需要访问光驱，它们只需要通过/dev/cdrom就可以访问光驱，而不要关心系统实际光驱设备节点名。在大多数情况下，磁盘都被划分为分区使用。分区能够当作是独立的磁盘来使用。就像针对磁盘的设备节点一样，也有针对分区的设备节点。分区的设备节点仅仅是在磁盘设备节点名后面加分区号而已。例如，主IDE通道上的从盘的第三个磁盘分区的设备节点为/dev/hdb3。
2.文件系统
人们不希望将数据仅依字节流形式存放于磁盘。人们都希望给个文件名，然后将信息保存在文件里；将文件放进目录里管理，并控制对其访问的权限。所有这些结构化的信息管理由文件系统完成。文件系统将磁盘划分成规定大小的数据块进行管理。文件系统对块的管理就像这样：“这个块用于存放i-节点”，“这个块用于存放目录表项”，“这三块和那一块用于存放/etc/resolv.conf文件的数据”或“这第一块用于追踪其他块的使用”。文件系统提供所有这些必要的信息。在文件系统可以用来存储这些信息前，它必须要经过初始化。在Linux系统中，这通常叫做创建文件系统；在其他系统中，这可能被叫做格式化。Linux支持很多不同的文件系统。Linux默认的文件系统是ext2（红帽企业版Linux中是ext3），它同样支持其他许多系统的默认文件系统，例如DOS FAT文件系统、OS/2 HPFS文件系统。在Linux系统中，mkfs命令族用于创建文件系统。因为这些命令通常由管理员执行，所以它们不在/bin或/usr/bin目录下，普通用户也不能调用执行。它们位于供管理员使用的/sbin目录下
3.mount挂载
mount 命令用来挂载文件系统。其基本命令格式为：
mount -t type [-o options] device dir
device：指定要挂载的设备，比如磁盘、光驱等。
dir：指定把文件系统挂载到哪个目录。
type：指定挂载的文件系统类型，一般不用指定，mount 命令能够自行判断。
options：指定挂载参数，比如 ro 表示以只读方式挂载文件系统。
我们可以使用mount来查看已经挂载的文件系统
输出中的每行代表挂载的一个文件系统，其格式为：
fs_spec on fs_file type fs_vfstype (fs_mntopts)
fs_spec：挂载的块设备或远程文件系统
fs_file：文件系统的挂载点
fs_vfstype：文件系统的类型
fs_mntopts：与文件系统相关的更多选项，不同的文件系统其选项也不太一样
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