Inode и каталоги

В традиционной файловой системе (ФС) Unix доступный объём физического носителя делится между блоками данных и областью хранения метаданных - Inode. Количество Inode определяет максимальное число объектов (файлов, каталогов, сокетов и т.п) которые может хранить ФС. При форматировании ФС. Необходимо соблюдать баланс между данными и метаданными. При заполнении ФС мелкими файлами возможна ситуация, когда при свободной области данных исчерпывается запас Inode и создание новых файлов становится невозможным.

Просмотр числа inode в ФС - команда df -i. Просмотр числа блоков данных команда df

Суперблок

Суперблок хранит информацию о "геометрии" файловой системы: размещение таблицы inode на диске, число inode, число свободных inode, размещение начала блоков данных, число блоков данных, число свободных блоков и т.п.

Битовые карты

Битовые карты блоков данных и inode помечают занятые блоки/inode. 0 - элемент свободен, 1 - занят.

Inode

C каждым файлом в ОС Unix связана особая структура данных - индексный дескриптор (inode), хранящий метаинформацию файла (владелец, права доступа и т.п.).

Индексные дескрипторы в оригинальной UnixFS объединялись в последовательно нумерованный (индексированный) массив, что и дало название структуре. В современных ФС эта структура может иметь разные размеры и набор полей или отсутствовать вовсе. Соответственно, классические утилиты мониторинга ФС могут выдавать неверные данные о количестве занятых и свободных inode.

В реализации API доступа к ФС inode – это стандартизованная структура данных для обобщённого представления атрибутов файла. В оперативной памяти индексный дескриптор может быть представлен в виртуальном виде – vnode. Для ФС , не хранящих индексные дескрипторы, vnode создаётся на основе других подходящих источников данных.

Номер индексного дескриптора уникален в рамках одной ФС, однако, при монтировании нескольких ФС в одно дерево номера индексных дескрипторов будут повторяться. Поэтому vnode хранит номер индексного дескриптора плюс идентификатор ФС, в которой он находится. Для дисковых ФС в Linux номером ФС является число, составленное из мажора и минора блочного устройства, на котором ФС расположена. Для NFS, похоже, номер ФС определяется порядком монтирования и последовательно возрастает начиная с 1Ah.

Блоки данных

Размещение данных файла в блоках описывается ссылками, хранящимися в inode файла