深度解析Unix中inode块与超级块

虽然Unix操作系统要比Windwos系统要稳定.但是Unix操作系统有时候也会有闹脾气罢工的时候.这主要是Unix操作系统中inode块与超级块在作怪.那么这两个块在Unix操作系统中到底占据了什么位置呢?

　　一、inode块,Unix文件的核心.

　　需要明白的是,在Unix操作系统中的任何资源都被当作文件来管理.如目录、光驱、终端设备等等,都被当作是一种文件.从这方面来说,Unix操作系统中的所有的目录、硬件设备跟普通文件一样,具有共同的属性.而这些属性的话,就是保存在inode块中.

　　Inode块中保存了一个文件系统中的全部Inode节点.也就是说,当系统创建了一个文件(或者添加了一个新设备)时,系统就会从这个块中给这个文件分配一个Inode结点.在这个结点中存储了这个文件的大部分属性,如创建、修改时间等等.但是需要注意的是,有两个属性不包含在这个inode结点中,分别为文件名与结点号.这主要是inode节点按顺序排列,系统内核就可以采用简单的算法,就可以得出inode节点号.通过系统提供的ls命令显示文件或者目录信息的时候,就需要用到这个结点中的信息.Ls命令为了确定一个文件的Inode节点需要查找它所在的目录,然后读取它的Inode 结点,并根据inode节点得到文件的属性.正常情况下,这个节点号不会出现什么问题.但是如果意外断电或者其他原因的话,有可能会发生一些故障.如可能一个inode结点在系统中已经被创建,但是其没有被正常使用,或者可能块号超出了范围.这些故障会给操作系统留下安全隐患.为此当出现意外关机或者其他意外事件时,最好系统工程师能够利用fsck系统命令来修复inode结点中的错误.

　　另外需要注意的是,在inode结点中还存储着一个重要的信息,就是保存了一个包含13-15位指针元素的数组,这些指针是磁盘块区的地址.这些指针非常的重要.操作系统就是依靠这些指针在硬盘上定位相关的文件,并读取它.如上所述,一些意外的操作也会这个指针地址出现错误.有时候这会非常的严重.如一些文件无法读取等等.如果这些文件不幸的是系统的一些配置文件,那么就会导致系统的崩溃.如果这些指针地址出现错误,则文件名仍然会显示在操作系统中.但是如果用户试着去打开这些文件时,系统却会告知无法打开这些文件.如果遇到这种情况该这么办呢?此时系统工程师就需要手工运行fsck命令.如果这个文件损坏的不是很严重,那么操作系统内内核会为其再建立一个链接.但是如果原文件损坏的比较厉害了,无法再重新读取.则系统会建立用户删除这个文件(从硬盘中删除).

　　一些文件的属性(如建立修改时间等等)都保存在Inode结点中,为此一些命令在获取这些属性的时候,是不需要打开文件的.如现在系统工程师在编写一个文件备份程序,就需要用到inode节点中的修改时间截这个属性.此时可以利用相关的命令直接从inode结点中去获取,而不需要打开对应的文件去得知这个信息.为此在Unix操作系统中文件备份程序的执行效率会比较高,实现起来也相对简单一点.

　　从上面的这些分析中可以看到,inode结点是Unix操作系统中文件的核心,也是操作系统与硬盘中存储的数据打交道的一个中介者.如果这个结点信息出现错误的话,那么硬盘中存储的数据块就好像是无主的流浪者,无法被用户所采用.另外我们平时删除文件,其实只是删除了这个联系.通过一线恢复工具仍然可以恢复被删除了的文件.如果需要真正删除文件的话,就需要格式化硬盘(低格)或者复制大文件把其覆盖掉.只有如此硬盘中存储的数据块才会被真正的删除掉.需要说明的是,按照正常的关机程序来关闭Unix操作系统,是保护inode结点信息的最好措施.突然断电或者其他意外事故,是inode结点的最大杀手.

　　二、超级块,文件系统的心脏.

　　如果说inode块是Unix操作系统中文件的核心,那么超级块就是文件系统的心脏.启动Unix操作系统后,发现某个文件

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