11. Inodos

Lembre-se de como nosso sistema de arquivos é composto por todos os nossos arquivos reais e um banco de dados que os gerencia? Este banco de dados é conhecido como tabela de inodes, uma parte fundamental de como o inode no linux funciona.

O que é um Inode do Linux

Um inode (abreviação de nó de índice) é uma entrada nesta tabela. Cada arquivo e diretório tem seu próprio inode. Ele descreve tudo sobre o arquivo, como:

• Tipo de arquivo (ex: arquivo regular, diretório, dispositivo de caractere)
• Proprietário
• Grupo
• Permissões de acesso
• Carimbos de data/hora: mtime (última modificação), ctime (última alteração de atributo), atime (último acesso)
• Número de links físicos (hard links) para o arquivo
• Tamanho do arquivo
• Número de blocos alocados para o arquivo
• Ponteiros para os blocos de dados do arquivo (o mais importante!)

Essencialmente, um i node armazena todos os metadados sobre o arquivo, exceto seu nome e o conteúdo real.

Criação e Alocação de Inodes

Quando um sistema de arquivos é criado, espaço para inodes também é alocado. Algoritmos determinam quanto espaço de inode você precisa com base no volume do disco e em outros fatores. Você provavelmente já viu erros de falta de espaço em disco antes. O mesmo pode acontecer com inodes, embora seja menos comum. Se você ficar sem inodes, não poderá criar novos arquivos. O armazenamento de dados depende tanto dos blocos de dados quanto do banco de dados (a tabela inode).

Para ver quantos inodes restam no seu sistema, use o comando df -i. Esta é uma verificação crucial para administradores de sistema que gerenciam um grande número de arquivos pequenos.

Visualizando Informações do Inode

Cada linux inode é identificado por um número exclusivo. Quando um arquivo é criado, ele recebe um número de inode, geralmente sequencialmente. No entanto, você pode notar que um novo arquivo recebe um número de inode menor do que os mais antigos. Isso acontece porque os números de inode excluídos podem ser reutilizados para novos arquivos. Para visualizar os números de inode, execute ls -li:

pete@icebox:~$ ls -li
140 drwxr-xr-x 2 pete pete 6 Jan 20 20:13 Desktop
141 drwxr-xr-x 2 pete pete 6 Jan 20 20:01 Documents

O primeiro campo na saída deste comando é o número do inode. Você também pode ver informações detalhadas sobre o i node de um arquivo com o comando stat:

pete@icebox:~$ stat ~/Desktop/
  File: ‘/home/pete/Desktop/’
  Size: 6               Blocks: 0          IO Block: 4096   directory
Device: 806h/2054d      Inode: 140         Links: 2
Access: (0755/drwxr-xr-x)  Uid: ( 1000/   pete)   Gid: ( 1000/   pete)
Access: 2016-01-20 20:13:50.647435982 -0800
Modify: 2016-01-20 20:13:06.191675843 -0800
Change: 2016-01-20 20:13:06.191675843 -0800
 Birth: -

Como um I-Node Aponta para Dados

Sabemos que nossos dados são armazenados no disco, mas provavelmente não estão em um bloco contínuo. É aqui que a estrutura inode linux se torna essencial. Os inodes apontam para os blocos de dados reais dos seus arquivos. Em um sistema de arquivos típico (embora as implementações variem), cada inode contém 15 ponteiros. Os primeiros 12 ponteiros apontam diretamente para blocos de dados. O 13º ponteiro aponta para um bloco que contém mais ponteiros. Os 14º e 15º ponteiros apontam para blocos de ponteiros ainda mais aninhados. Isso pode parecer confuso, mas essa estrutura permite que o i node permaneça com um tamanho fixo, sendo capaz de referenciar arquivos de tamanhos variados. Arquivos pequenos podem ser acessados rapidamente usando os ponteiros diretos, enquanto arquivos maiores são localizados através dos ponteiros aninhados.