运维Tips | Linux系统文件命令执行时inode表如何变化?

struct ext4_inode {
    __le16  i_mode;         // 文件类型和访问权限
    __le16  i_uid;          // 文件所属用户 ID
    __le32  i_size_lo;      // 文件大小
    __le32  i_atime;        // 上次访问时间
    __le32  i_ctime;        // 创建时间
    __le32  i_mtime;        // 上次修改时间
    __le32  i_dtime;        // 删除时间
    __le16  i_gid;          // 文件所属组 ID
    __le16  i_links_count;  // 硬链接数
    __le32  i_blocks_lo;    // 占用磁盘块数
    __le32  i_flags;        // 文件标志
    __le32  i_block[EXT4_N_BLOCKS];   // 数据块地址
    __le32  i_generation;             // 文件版本号
    __le32  i_file_acl_lo;            // 文件 ACL
    __le32  i_size_high;              // 文件大小（高位）
    __le32  i_obso_faddr;             // 文件的 fragment 地址
    union {
        struct {
            __le32  l_i_version;
        } linux1;
        struct {
            __u32  h_i_translator;
        } hurd1;
        struct {
            __u32  m_i_reserved1;
        } masix1;
    } osd1;                 // 操作系统相关数据
    union {
        struct {
            __le16  l_i_blocks_high;
            __le16  l_i_file_acl_high;
            __le16  l_i_uid_high;
            __le16  l_i_gid_high;
            __u16   l_i_checksum_lo;    // 低位校验和
            __u16   l_i_reserved;
        } linux2;
        struct {
            __le16  h_i_reserved1;
            __u16   h_i_mode_high;
            __u16   h_i_uid_high;
            __u16   h_i_gid_high;
            __u32   h_i_author;
        } hurd2;
        struct {
            __le16  h_i_reserved1;
            __u16   h_i_mode_high;
            __u16   h_i_uid_high;
            __u16   h_i_gid_high;
            __u32   h_i_reserved2[2];
        } masix2;
    } osd2;                 // 操作系统相关数据
};

# 查看 /boot 分区信息
$ df -Th /boot/
文件系统       类型  容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/sda2      xfs   960M  251M  710M   27% /boot
$ df /boot
文件系统        1K-块   已用   可用 已用% 挂载点
/dev/sda2      983040 256144 726896   27% /boot

# 查看 /boot 分区 Inodes 总数量、已用、可用
$ df -i /boot
文件系统       Inodes 已用(I) 可用(I) 已用(I)% 挂载点
/dev/sda2      524288      22  524266       1% /boot

# 创建新文件验证系统 inodes 数量是否会新增
$ dd if=/dev/zero of=/tmp/test/file.txt bs=1M count=100
$ df -i /tmp/dir01
文件系统              Inodes 已用(I)  可用(I) 已用(I)% 挂载点
/dev/mapper/rl-root 35010560   47121 34963439       1% /
$ dd if=/dev/zero of=/tmp/test/file1.txt bs=1M 
$ df -i /tmp/dir01
文件系统              Inodes 已用(I)  可用(I) 已用(I)% 挂载点
/dev/mapper/rl-root 35010560   47122 34963438       1% /

$ ls -li
  134349770 -rw-r--r--. 1 root root 23  3月 24 16:12 issue~
$ cp issue~ issue~.bak
$ ls -li issue~.bak
  134612838 -rw-r--r--. 1 root root 23  3月 25 02:13 issue~.bak

$ ls -li
  # 134612806 -rw-r--r--. 1 root root  5  3月 24 15:44 issue
$ mv issue issue.bak
$ ls -li
  # 134612806 -rw-r--r--. 1 root root  5  3月 24 15:44 issue.bak

# 硬链接
$ ln /tmp/dir01/file.txt /tmp/dir02/file.txt

# 软链接
$ ln -s /tmp/dir01/file.txt /tmp/dir02/file.txt
$ ln -s ../dir01/file.txt /tmp/dir03/file.txt  # 特殊：在 /tmp/dir01/ 目录中若要使用相对路径

# 删除软链接目录时，一定不要在尾部加上 /，否则会删除软链接源目录文件
rm -rf /tmp/dir03

# 以 /boot 分区为例，将硬盘撑满。
$ cp /dev/zero /boot/test.img
  # cp: 写入 '/boot/test.img' 出错: 设备上没有空间
$ df -i /boot
  文件系统       Inodes 已用(I) 可用(I) 已用(I)% 挂载点
  /dev/sda2      524288  502   523786       5%   /boot
$ df -h /boot
  文件系统        容量  已用  可用 已用% 挂载点
  /dev/sda2       960M  960M  112K  100% /boot
# 此时无法再创建文件了  
$ touch a.txt
  touch: 无法创建 'a.txt': 设备上没有空间

# 然后，删除 /boot/test.img 文件
rm -rf /boot/test.img
# 前面，已知inode数量为524288，我们将剩余的inode数量填满，创建剩余数量的文件。
mkdir -vp /boot/testdir/
echo /boot/testdir/{1..523786}.txt | xargs -n 10000 touch
# 此时，将可以看到剩余的inode数量为 0，创建文件提示 No Space Left On Device，但是 df 命令仍然显示有剩余控制。

$ cp /dev/zero /boot/test.img
$ df -h /boot
# 通用
$ cat /dev/null > /boot/test.img
# 在 sh 与 bash Shell 使用的方法，可能不通用
> /boot/test.img