手帐 Blog

主题

20 · 文件系统：inode、挂载与路径解析 ​

目标：理解 inode / 目录项 / 挂载点，用 stat、ls -i、findmnt 验证。
命令行前置：03 · 权限；OS 前置：16。

1. 环境前提 ​

bash
mkdir -p ~/lab/os/fs
cd ~/lab/os/fs

2. 概念框（轻量课本） ​

词一句话
inode文件的「身份证」：元数据（权限、大小、时间、数据块指针…），不含文件名
目录项（dentry）名字 → inode 号 的映射；目录本身也是一种文件
路径解析从 / 或 cwd 逐级查目录项，找到目标 inode
挂载（mount）把某个文件系统接到已有目录树上的一个挂载点
VFS内核里统一的「虚拟文件系统」层，对上提供 open/read，对下接 ext4/xfs/nfs…
text
路径 /home/u/a.txt
  → 查 / 的目录项 "home"
  → 查 home 的目录项 "u"
  → 查 u 的目录项 "a.txt" → inode → 数据块

3. 动手：inode 与链接 ​

bash
echo hello > ~/lab/os/fs/a.txt
ls -li ~/lab/os/fs/a.txt
stat ~/lab/os/fs/a.txt

硬链接 vs 软链接：

bash
ln ~/lab/os/fs/a.txt ~/lab/os/fs/a-hard.txt
ln -s ~/lab/os/fs/a.txt ~/lab/os/fs/a-soft.txt
ls -li ~/lab/os/fs/
# 硬链接：同一 inode 号；软链接：新 inode，类型 l
cat ~/lab/os/fs/a-soft.txt
硬链接软链接（符号链接）
inode与原文件相同自己的 inode，存路径字符串
跨文件系统一般不行可以
删原名只要还有硬链接，数据仍在原文件删了可能变成断链

4. 动手：挂载与磁盘 ​

bash
df -hT
findmnt
findmnt /
mount | head   # 传统视图；优先学 findmnt

理解：df 按挂载的文件系统报空间，不是按「目录名漂亮与否」。
/ 与 /home 若是不同分区，删 / 下文件不会直接增大 /home 的可用空间。

5. 与命令行篇对照 ​

03 / 日常命令OS 视角
ls -l 权限九位存在 inode 的 mode 里
chmod / chown改 inode 元数据
cd 需要目录 x路径解析要「穿越」该目录
df / du文件系统块用量 vs 目录树汇总

6. 动手清单 ​

  • [ ] ls -li 与 stat 读出 inode 号
  • [ ] 做一对硬链接，确认 inode 相同；做软链接，确认类型为 l
  • [ ] findmnt / 与 df -hT 各看一眼
  • [ ] 能口述：文件名在目录里，内容与权限在 inode 侧

7. 常见翻车 ​

翻车处理
删除软链接目标后 cat 失败正常断链；重指或删链接
磁盘满但 du 某目录不大查别的挂载点、已删但仍被进程打开的文件（lsof//proc）
在 /mnt 未挂载时往里写写进了根文件系统的空目录；挂载后「好像文件消失」

8. 官方 / 延伸 ​

  • man inode、man 7 inode、man stat、man findmnt
  • inode(7)

下一篇：文件描述符、管道与重定向。