Inodo
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En informática , inodo (pronunciado ainod o inode), un inodo es una estructura de datos en los sistemas de archivos (FS) UNIX tradicionales , como UFS , ext4 . Esta estructura almacena metainformación sobre archivos estándar , directorios u otros objetos del sistema de archivos, además de los datos y el nombre en sí.
Detalles
Cuando se crea un sistema de archivos, también se crean estructuras de datos que contienen información sobre los archivos. Cada archivo tiene su propio inodo, identificado por un número único (a menudo llamado "número i" o "inodo") en el sistema de archivos donde reside el archivo.
Los inodos almacenan información sobre los archivos, como la propiedad (usuario y grupo), el modo de acceso (lectura, escritura, ejecución) y el tipo de archivo. Hay una cierta cantidad de inodos que especifica la cantidad máxima de archivos permitidos por un determinado sistema de archivos. Por lo general, al crear un sistema de archivos, aproximadamente el 1 % de su volumen se asigna a los inodos.
El término inodo generalmente se refiere a los inodos de dispositivos de bloque que administran archivos persistentes, directorios y, si es posible, enlaces simbólicos . Este concepto juega un papel importante en la recuperación de sistemas de archivos dañados.
- El número de inodo se ingresa en la tabla de inodos en una ubicación específica del dispositivo; por el número de inodo, el kernel del sistema puede leer el contenido del inodo, incluidos los punteros de datos y otro contexto de archivo.
- El número de inodo de un archivo se puede ver usando el comando ls -i , y el comando ls -l mostrará la información almacenada en el inodo.
- Los sistemas de archivos UNIX no tradicionales, como ReiserFS , pueden prescindir de una tabla de inodos, pero deben almacenar información similar de una manera similar que proporcione una funcionalidad equivalente. Estos datos pueden denominarse información estadística , por analogía con stat una llamada al sistema que proporciona información a los programas.
Nombres de archivo y contenido del directorio:
- Los inodos no almacenan nombres de archivos, solo información sobre su contenido;
- los directorios en Unix son listas de estructuras de 'referencia', cada una de las cuales contiene un nombre de archivo y un número de inodo;
- el kernel debe buscar en el directorio un nombre de archivo, luego convertir ese nombre al número de inodo apropiado, si tiene éxito;
- el contenido de los archivos se encuentra en bloques de datos referenciados por inodos.
La representación del núcleo de estos datos en la memoria se denomina struct inode(inodo estructural) (en el sistema operativo Linux ). Los sistemas BSD usan el término , donde la vnodeletra v indica un sistema de archivos virtual a nivel de kernel
.
Descripción de un inodo en POSIX
Los estándares POSIX describen el comportamiento de un sistema de archivos como descendiente de los sistemas de archivos UNIX tradicionales, UFS. Los archivos regulares deben tener los siguientes atributos:
- longitud del archivo en bytes ;
- identificador de dispositivo (ID) (identifica el dispositivo que contiene el archivo);
- El ID del usuario propietario del archivo;
- ID de grupo de archivos ;
- modo de archivo , que determina qué usuarios pueden leer, escribir y ejecutar el archivo;
- La marca de tiempo especifica la fecha en que se modificó por última vez el inodo ( ctime , change time ), se modificó por última vez el contenido del archivo ( mtime , changes time ) y se accedió por última vez ( atime , access time );
- el recuento de enlaces indica el número de enlaces duros que apuntan al inodo;
- punteros a bloques de disco que almacenan el contenido del archivo ( más… ).
La llamada al sistema statlee el número de inodo del archivo y parte de su información.
Etimología de inodo
Se desconoce qué en el nombre "i-nod" significa "y". En respuesta a una pregunta sobre esto, el co-creador de Unix, Dennis Ritchie , respondió:
Para ser honesto, yo tampoco lo sé. Era solo un término que comenzamos a usar. Debido a la estructura ligeramente inusual del sistema de archivos, en el que la información de acceso a los archivos se almacena como una matriz plana en el disco, separada de toda la información de la jerarquía del directorio, lo mejor que puedo adivinar (para "y") es "índice". Por lo tanto, i-number era un índice en esta matriz e i-node era un elemento seleccionable de la matriz. (El prefijo "y-" se usó en la primera versión del manual; con el tiempo, ya no se usó el guión).
Texto original (inglés)
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La verdad yo tampoco lo se. Era solo un término que comenzamos a usar. "Índice" es mi mejor suposición, debido a la estructura del sistema de archivos ligeramente inusual que almacenaba la información de acceso de los archivos como una matriz plana en el disco, con toda la información del directorio jerárquico viviendo aparte de esto. Por lo tanto, el i-number es un índice en esta matriz, el i-node es el elemento seleccionado
de la matriz (La notación "i-" se usó en la primera edición del manual; su guión se eliminó gradualmente).
¿Qué significa la "i" en inodo ?
Dennis Ritchie tampoco lo sabe. (enlace no disponible) . Consultado el 3 de agosto de 2010. Archivado desde el original el 23 de agosto de 2011. (indefinido)
Es decir, nodo de índice (nodo de índice, elemento) → nodo de índice → nodo -i → inodo : una reducción y fusión graduales de la frase nodo de índice . Según otras versiones, la letra inicial i en el nodo i también puede provenir de las palabras información (información), incore, indirección.
Significado
Los sistemas de archivos que usan inodos tienen varias características sutiles:
- Si varios nombres apuntan al mismo inodo ( vínculos duros ), todos los nombres se consideran equivalentes. El primer nombre creado no tiene una posición especial. Esto es diferente del comportamiento de enlaces simbólicos similares , que dependen del nombre original.
- Un inodo puede no tener ninguna referencia. Normalmente, un archivo de este tipo debe eliminarse del disco (razón por la cual los programas como recuperar en Unix no le permiten determinar el nombre exacto de un archivo eliminado) y sus recursos deben liberarse (este es el proceso normal de eliminación de un archivo). ), pero si algún proceso aún no ha cerrado el archivo, puede retener el acceso a él, y el archivo solo se eliminará de forma permanente después de que se cierre el último acceso. Esto también se aplica a las copias ejecutables, que se mantienen abiertas por los procesos que las ejecutan. Por esta razón, al actualizar un programa, se recomienda que elimine la copia anterior y cree un nuevo inodo para la versión actualizada para que no se sigan ejecutando instancias de la versión anterior.
- Por lo general, no hay forma de hacer coincidir un archivo abierto con el nombre con el que se abrió. El sistema operativo convierte el nombre de archivo en un número de inodo en la primera oportunidad y luego "olvida" el nombre de archivo utilizado. Por lo tanto, las funciones de biblioteca getcwd() y getwd() comienzan a buscar en el directorio principal un archivo con un inodo que coincida con " . » directorio ; luego busque el directorio principal para el actual, y así sucesivamente hasta llegar al directorio " / " . SVR4 y Linux usan información adicional (campos) en los inodos para evitar este inconveniente.
- Anteriormente, era posible vincular directorios. Esto hizo que la estructura del directorio fuera un gráfico dirigido en lugar de un árbol (es decir, un gráfico conectado con N-1 aristas y N nodos). Por ejemplo, un directorio podría ser su propio padre. Los sistemas de archivos modernos no permiten tales ambigüedades, con la excepción del directorio raíz, que se considera su propio padre.
- El número de inodo del archivo permanece igual cuando el archivo se mueve a un directorio diferente en el mismo dispositivo o cuando se desfragmenta el disco . Por lo tanto, mover el directorio que contiene el archivo o su contenido (o ambos) no es suficiente para evitar el acceso a él desde un proceso que ya se está ejecutando, si el proceso tiene la capacidad de calcular el número de inodo. Esto también significa que el comportamiento completamente controlado de los inodos no se puede implementar en muchos sistemas de archivos UNIX no estándar, como FAT y sus sucesores, que no tienen la capacidad de mantener tal "inmutabilidad" persistente cuando el directorio de un archivo y su contenido se mueven.
Aplicación práctica
Muchos programas utilizados por los administradores de sistemas en el sistema operativo (SO) UNIX suelen utilizar números de inodo para hacer referencia a los archivos. El popular comando o comprobador de disco duro incorporado puede servir como ejemplo aquí, ya que tiene la necesidad de convertir naturalmente los números de inodo hacia y desde las rutas de archivo . Esto se puede aumentar usando un buscador de archivos con la tecla o un comando con la tecla apropiada (que en la mayoría de las plataformas es ).
fsckpfiles find-inumls-i
Asignación dinámica de inodos
Uno de los problemas es que los inodos pueden "agotarse". En este caso, no podrá crear un nuevo archivo o directorio en el dispositivo, incluso si hay suficiente espacio libre. En este caso, los archivos existentes se pueden modificar por completo.
Por lo tanto, los sistemas de archivos se pueden dividir en dos grupos
- Número estático de inodos: ext2-ext4 ...
- Número dinámico de inodos: jfs, xfs, btrfs, zfs...
Algunos sistemas de archivos basados en inodos son inmunes al problema Y2038 (conocido como tiempo Unix ) para evitar desbordamientos de fechas, pero no todos. Al configurar un servidor, es más importante evitar el uso de tales sistemas de archivos incompatibles con POSIX . La última versión de POSIX admite llamadas de fecha y hora del sistema que son resistentes al problema Y2038 .
Véase también
Literatura
- 7. Inodes and Operations (inglés) (enlace no disponible) (11.1999). - Capa del sistema de archivos virtual de Linux: Inodos y Acciones - Inodos en Linux . Consultado el 3 de agosto de 2010. Archivado desde el original el 7 de febrero de 2008.
- Robachevsky A. N., Nemnyugin S. A., Stesik O. L. Descriptores del índice / Sistema de archivos básico System V / Capítulo 4. Sistema de archivos // Sistema operativo UNIX. - 2ª ed. - San Petersburgo. : BHV-Petersburg, 2008. - S. 334-. — 656 pág. - ISBN 978-5-94157-538-1 .