Linux中的檔案i節點

linux檔案系統是Linux系統的心臟部分，提供了階層的目錄和檔案。檔案系統將磁碟空間劃分為每1024個位元組一組，稱為塊(也有用512位元組為一塊的，如：SCOXENIX）。編號從0到整個磁碟的最大塊數。

     全部塊可劃分為四個部分，塊0稱為引導塊，檔案系統不用該塊;塊1稱為專用塊，專用塊含有許多資訊，其中有磁碟大小和全部塊的其他兩部分的大小。從塊2開始是i節點表，i節點表中含有i節點，表的塊數是可變的，後面將做討論。i節點表之後是空閑儲存塊（資料存放區塊），可用於存放檔案內容。

     檔案的邏輯結構和物理結構是十分不同的，邏輯結構是使用者敲入cat命令後所看到的檔案，使用者可得到表示檔案內容的字元流。物理結構是檔案實際上如何存放在磁碟上的儲存格式。使用者認為自己的檔案是邊疆的字元流，但實際上檔案可能並不是以邊疆的方式存放在磁碟上的，長於一塊的檔案通常將分散地存放在盤上。然而當使用者存取檔案時，linux檔案系統將以正確的順序取出各塊，給使用者提供檔案的邏輯結構。

     當然，在linux系統的某處一定會有一個表，告訴檔案系統如何將物理結構轉換為邏輯結構。這就涉及到i節點了。i節點是一個64位元組長的表，含有有關一個檔案的資訊，其中有檔案大小、檔案所有者、檔案存取許可方式，以及檔案為普通檔案、目錄檔案還是特別檔案等。在i節點中最重要的一項是磁碟地址表。

    
該表中有13個塊號。前10個塊號是檔案前10塊的存放地址。這10個塊號能給出一個至多10塊長的檔案的邏輯結構，檔案將以塊號在磁碟地址表中出現的順序依次取得相應的塊。當檔案長於10塊時又怎樣呢?磁碟地址表中的第11項給出一個塊號，這個塊號指出的塊中含有256個塊號，至此，這種方法滿足了至多長於266塊的檔案（272384位元組）。如果檔案大於266塊，磁碟地址表的第12項給出一個塊號，這個塊號指出的塊中含有256個塊號，這256個塊號的每一個塊號又指出一塊，塊中含256個塊號，這些塊號才用於取檔案的內容。磁碟地址中和第13項索引定址方式與第12項類似，只是多一級間接索引。

     這樣，在linux系統中，檔案的最大長度是16842762塊，即17246988288位元組，有幸是Linux系統對檔案的最大長度（一般為1到2M位元組）加了更實際的限制，使使用者不會無意中建立一個用完整個磁碟區所有塊的檔案。

    檔案系統將檔案名稱轉換為i節點的方法實際上相當簡單。一個目錄實際上是一個含有目錄表的檔案：對於目錄中的每個檔案，在目錄表中有一個入口項，入口項中含有檔案名稱和與檔案相應的i節點號。當使用者敲入catxxx時，檔案系統就在目前的目錄表中尋找名為xxx的入口項，得到與檔案xxx相應的i節點號，然後開始取含有檔案xxx的內容的塊。