深入索引節點（inode）

當你想到一個檔案，你大概想到的是它的名字，但檔案的名字其實不算是檔案的一部分。真正的檔案——它的大小、權限、時間戳記，以及最關鍵的：它的資料在磁碟上放在哪裡的清單——是由一筆叫做 inode 的獨立紀錄所描述的。名字只是某個目錄裡的一個標籤，靠號碼指向某個 inode。理解 inode，就是理解一個檔案在名字底下到底是什麼。

一個 inode（索引節點）是固定大小的磁碟結構，每個檔案一個，以 inode 號識別。它存放檔案的後設資料：型別（一般檔案、目錄、符號連結、裝置）、權限位元與擁有者/群組 id、連結計數（有多少個目錄項指向這個 inode）、以位元組計的大小，以及時間戳記（修改時間 mtime、存取時間 atime、以及 inode 變更時間 ctime）。它「不」存放檔名。最重要的是它存放從檔案偏移量到磁碟區塊的對應——在經典 Unix 檔案系統裡，是一組直接區塊指標加上單層、雙層、三層的間接指標；在 ext4 或 XFS 等現代系統裡，是一棵小型的 extent 樹。要讀檔案的第 100000 個位元組，核心讀取 inode、循那份對應找到實體區塊、再讀它。

為何重要：把名字與 inode 分開，正是硬連結之所以可能的原因——兩個名字、一個 inode、連結計數為 2——也是檔案在仍被開啟時可以挺過 unlink 的原因（inode 與資料只在連結計數與開啟計數都歸零時才被釋放）。這也是為何即使有空閒磁碟空間，檔案系統仍可能用盡 inode：inode 是從格式化時建立的固定大小表格中配置的，所以數百萬個小檔案可能遠在用盡區塊之前就耗盡 inode。反過來也可能發生。一個常見的誤解是用 rm 刪檔會抹去其資料；rm 只移除一個目錄項並把連結計數減一——inode 與其區塊只在再無任何東西參考它們時才被收回。