Linuxのiノードとは何ですか？それらはどのように使用されますか？

Linuxのすべては、一貫性を維持するためのファイルと見なされます。これには、ハードウェアデバイス、プリンター、ディレクトリ、およびプロセスが含まれます。音楽、テキスト、ビデオ、その他のマルチメディアファイルなどの通常のファイルにも、メタデータと呼ばれる追加のデータが関連付けられています。

Linuxのiノードとは何ですか？ iノードエントリは、Linuxファイルシステムの基礎です。これらはファイルに関するメタデータを管理し、Linuxの内部動作の重要な部分です。

ファイルシステムの構造は何ですか？

ファイルシステムは、データブロックとiノードの2つの部分に分かれています。ブロック数は一度作成すると固定され、変更することはできません。

名前、パス、場所、リンク、およびその他のファイル属性がディレクトリにありません。ディレクトリは、iノード番号が一致するファイルの名前を含む単なるテーブルです。

同じファイルに複数の名前を付けるハードリンクを作成できます。ハードリンクを作成すると、iノードを使用してテーブルに新しい名前も作成されますが、ファイルは移動されません。

大きなファイルを移動する場合は、時間がかかります。新しいディレクトリに名前エントリを作成し、古いエントリを削除する方が効率的です。同じ方法でファイルの名前を変更することもできます。

階層の最上位はファイルシステム自体です。ファイルシステム内にはファイル名があります。ファイル名はiノードにリンクしています。 iノードは物理データにリンクしています。

Linuxのiノードとは何ですか？

iノードはデータ構造です。ファイルまたはファイルシステム上のディレクトリを定義し、ディレクトリエントリに保存されます。 iノードは、ファイルを構成するブロックを指します。 iノードには、ファイルの読み取りに必要なすべての管理データが含まれています。すべてのファイルのメタデータは、テーブル構造のiノードに格納されます。

名前でファイルを参照するプログラムを使用する場合、システムは、ファイルが存在するディレクトリエントリファイルを調べて、対応するiノードをプルアップします。これにより、プロセスまたは操作を実行するために必要なファイルデータと情報がシステムに提供されます。

iノードは通常、パーティションの先頭近くにあります。これらは、ファイル名と実際のデータを除く、ファイルに関連付けられたすべての情報を格納します。 Linuxディレクトリ内のすべてのファイルには、ファイル名とiノード番号があります。ユーザーは、iノード番号を参照することでファイルのメタデータを取得できます。

ファイル名とiノード番号は別のインデックスに保存され、iノードにリンクします。ファイルを表すメタデータにリンクできます。下の画像に示すように、1つのデータまたはiノードにリンクする複数のファイル名を持つことができます。

iノード番号とは何ですか？

Linux構造のすべてのiノードには、一意の番号が付けられています。インデックス番号とも呼ばれ、次の属性があります。

• サイズ
• 所有者
• 日付/時刻
• 権限とアクセス制御
• ディスク上の場所
• ファイルの種類
• リンクの数
• ファイルに関する追加のメタデータ

iノード番号のリストを確認するには、次のコマンドを使用します。

ls -i

以下のスクリーンショットは、左端の列にiノード番号が表示されているディレクトリを示しています。

iノードはどのように機能しますか？

新しいファイルを作成すると、ファイル名とiノード番号が割り当てられます。どちらもエントリとしてディレクトリに保存されます。 lsコマンドの実行（ls -li ）ディレクトリに保存されているファイル名とiノード番号のリストが表示されます。

以下のコマンドを使用して、各ファイルシステムのiノード情報を一覧表示します。

df -hi

使用しているiノードはいくつですか？

ファイルシステムのスペースを使い果たす1つの方法は、すべてのiノードを使い果たすことです。ディスクに十分な空き容量がある場合でも、新しいファイルを作成することはできません。

すべてのiノードを使い切ると、システムが突然停止する可能性もあります。使用済み、空き、使用率などのiノード使用量に関する統計のリストを表示するには、次のコマンドを入力します。

sudo df -ih

iノードのその他の使用方法

Linuxでのiノードの動作方法により、iノード番号が競合することは不可能です。異なるファイルシステム間でハードリンクを作成することはできません。ただし、異なるファイルシステム間でソフトリンクを使用できます。元のファイルを削除しても、ハードリンクを介してデータを利用できます。

ファイルを削除することで、特定のiノード番号を指す名前の1つを削除するだけです。同じiノード番号に関連付けられているすべての名前を削除するまで、データは残ります。 Linuxシステムは、主にiノードの動作方法により、システムの再起動を必要とせずに更新されます。

プロセスは、ライブラリファイルを同時に使用できます。同時に、別のプロセスが同じファイルを新しい更新バージョンに置き換えて、新しいiノードを作成します。実行中のプロセスは引き続き古いファイルを使用します。次回同じプロセスを使用すると、新しいバージョンが使用されます。

ユーザーはiノードを直接操作しませんが、Linuxファイル構造の基本的なコンポーネントを表します。