Linux. Inode. Hints

Common info

Посмотреть кол-во inode

df -i

EXT4

Links

https://losst.pro/chto-takoe-inode

Установить/изменить количество inode для файловой системы

Вариант 1

Вы не можете изменить количество Inode для существующей файловой системы, зато можете указать для новой с помощью опции -N.

Например:

mkfs -t ext4 -N 3000000 /dev/nvme0n1p5

Вариант 2

When creating an ext4 file system, you can specify the usage type:

mkfs.ext4 -T usage-type /dev/something

The available usage types are listed in /etc/mke2fs.conf. The main difference between usage types is the inode ratio. The lower the inode ratio, the more you can create files in your file system.

The usage type in mke2fs.conf which allocates the highest number of inodes in the file system is "news". With this usage type on a 1 TB hard drive, ext4 creates 244 million inodes.

tune2fs -l /dev/sdb1 | grep -i "inode count"

Inode count:              244219904

sgdisk --print /dev/sdb

Disk /dev/sdb: 1953525168 sectors, 931.5 GiB

This means that it would require more than 4 TB to create an ext4 file system with "-Tnews" that could possibly hold 1 billion inodes.

Показать номер inode файла/директории

Директория в ФС ext - это особый тип файла

У директории, как и у файла есть номер inode

ls -i ./file.txt

ls -id ./directory

У корневой директории номер inode - "2"

ls -id /

2 /

Дебаг ФС. Просмотр информации о директории/файле - inode, ссылка на блоки данных, содержимое блоков данных и т.д.

Посмотреть информацию об inode с номером "2" (корневой директории "/") и содержимое директории.

Получаем номер inode корневой директории "/"

ls -ilhd /

2 drwxr-xr-x 18 root root 4.0K May 22 12:34 /

Видим, что номер inode директории - "2"

Запустим debugfs для раздела /dev/sda2

debugfs /dev/sda2

Получим информацию о директории по номеру её inode

debugfs:  stat <2>

...
Inode: 2   Type: directory    Mode:  0755   Flags: 0x80000
Generation: 0    Version: 0x00000000:0000003e
User:     0   Group:     0   Size: 4096
File ACL: 0    Directory ACL: 0
Links: 9   Blockcount: 8
Fragment:  Address: 0    Number: 0    Size: 0
 ctime: 0x5be96164:af6dd6bc -- Mon Nov 12 14:17:56 2018
 atime: 0x5e205209:c091e918 -- Thu Jan 16 15:07:37 2020
 mtime: 0x5be96164:af6dd6bc -- Mon Nov 12 14:17:56 2018
crtime: 0x558d36ca:00000000 -- Fri Jun 26 14:26:02 2015
Size of extra inode fields: 28
EXTENTS:
(0):9249
...

Видим, что inode директории ссылается на блок данных номер 9249

Имена файлов и директорий внутри этой директории хранятся в блоках данных, на который ссылается inode директории.

Получим список директорий и файлов внутри директории "/"

debugfs: block_dump 9249

0000  0200 0000 0c00 0102 2e00 0000 0200 0000  ................
0020  0c00 0202 2e2e 0000 0b00 0000 1400 0a02  ................
0040  6c6f 7374 2b66 6f75 6e64 0000 01ee 0b00  lost+found......
0060  0c00 0402 626f 6f74 01fd 0100 0c00 0302  ....boot........
0100  6574 6300 01fa 0300 1000 0502 6d65 6469  etc.........medi
0120  6100 0000 1d00 0000 1400 0b07 766d 6c69  a...........vmli
0140  6e75 7a2e 6f6c 646c 01f4 0700 0c00 0302  nuz.oldl........
0160  7661 7200 0c00 0000 0c00 0307 6269 6e00  var.........bin.
<...>

Утилита выведет данные в HEX и ASCII формате, и в них будет видно имена папок. Но увидеть номера Inode здесь не получится без дополнительных программ. Проще всего их можно посмотреть с помощью команды ls

debugfs: ls -l <2>

Здесь в первом же столбике находится номер Inode для файла или папки

      2   40755 (2)      0      0    4096 22-May-2023 12:34 .
      2   40755 (2)      0      0    4096 22-May-2023 12:34 ..
     11   40700 (2)      0      0   16384 22-May-2023 11:34 lost+found
 781825   40755 (2)      0      0    4096 22-May-2023 11:34 boot
 130305   40755 (2)      0      0    4096 12-Sep-2023 08:49 etc
<...>

Посмотреть информацию о файле с номером inode "391530" (/tmp/test.txt) и содержимое этого файла.

Получаем номер inode файла /tmp/test.txt

ls -ilhd /tmp/test.txt

391530 -rw-r--r-- 1 root root 7 Nov  8 22:49 /tmp/test.txt

Видим, что его номер inode - "391530"

Получим информацию о файле

debugfs /dev/mapper/vg01-root

debugfs:  stat <391530>

...
Inode: 391530   Type: regular    Mode:  0644   Flags: 0x80000
Generation: 1995900267    Version: 0x00000000:00000001
User:     0   Group:     0   Project:     0   Size: 7
File ACL: 0
Links: 1   Blockcount: 8
Fragment:  Address: 0    Number: 0    Size: 0
 ctime: 0x654be63f:03367ae0 -- Wed Nov  8 22:49:19 2023
 atime: 0x654be63f:03367ae0 -- Wed Nov  8 22:49:19 2023
 mtime: 0x654be63f:03367ae0 -- Wed Nov  8 22:49:19 2023
crtime: 0x654be63f:03367ae0 -- Wed Nov  8 22:49:19 2023
Size of extra inode fields: 32
Inode checksum: 0x3043d8bf
EXTENTS:
(0):2155397
...

Видим, что inode ссылается на блок данных с номером 2155397

Получим содержимое этого файла (/tmp/test.txt)

Содержимое файла хранится в блоках данных, на которые ссылается inode файла.

debugfs /dev/mapper/vg01-root

debugfs:  block_dump 2155397

0000  7177 6531 3233 0a00 0000 0000 0000 0000  qwe123..........
0020  0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
*

XFS

Links

https://www.opennet.ru/base/sys/xfs_struct.txt.html

Установить/изменить количество inode для файловой системы

В XFS динамическое распределение количества inode. Указывать его нет необходимости.

Информация о директории по её inode

Содержимое директории в XFS хранится либо прямо в inode (каталог короткой формы), либо адресуется через дерево блочной карты файла. Все смещения в структурах каталога логические, т.е. для поиска физического положения тех или иных элементов файловая система обращается к карте блоков файла и выполняет соответствующие преобразования.

Получим номер inode директории /home

ls -lhaid /home

...
33591789 drwxr-xr-x. 5 root root 61 Nov  9 19:35 /home/
...

Получим информацию inode (в том числе права доступа, родительская диреткория, субдиректории и файлы в данной директории)

xfs_db -r /dev/mapper/centos_centos7--test01-root

xfs_db> inode 33591789

xfs_db> print

core.magic = 0x494e
core.mode = 040755 // permissions
<...>
core.uid = 0
core.gid = 0
core.flushiter = 0
core.atime.sec = Thu Nov  9 19:35:59 2023
core.atime.nsec = 643245357
core.mtime.sec = Thu Nov  9 19:35:31 2023
core.mtime.nsec = 553102389
core.ctime.sec = Thu Nov  9 19:35:31 2023
core.ctime.nsec = 553102389
<...>
u3.sfdir3.hdr.parent.i4 = 64 // parent dir ("/") inode number
u3.sfdir3.list[2].namelen = 4 // child dir name length
u3.sfdir3.list[2].offset = 0x90
u3.sfdir3.list[2].name = "test" // child dir name
u3.sfdir3.list[2].inumber.i4 = 262507 // child dir inode number
u3.sfdir3.list[2].filetype = 2 // file type - dir
u3.sfdir3.list[3].namelen = 8 // file name length
u3.sfdir3.list[3].offset = 0xa0
u3.sfdir3.list[3].name = "file.txt" // file name
u3.sfdir3.list[3].inumber.i4 = 33594311 // file inode number
u3.sfdir3.list[3].filetype = 1 // file type - file
<...>

Информация о файле в ФС по его пути

https://blog.fpmurphy.com/2014/06/rhel7-xfs-is-a-step-backwards-forensically.html

You can examine a XFS file’s metadata using xfs_db but it is much easier to use the xfs_io utility. Just like xfs_db, xfs_io is an XFS filesystem debugging tool, but it’s focus is on supporting regular file I/O paths rather than the raw XFS volume itself.

xfs_io

xfs_io> open /home/fpm/test
xfs_io> stat
fd.path = "/home/fpm/test"
fd.flags = non-sync,non-direct,read-write
stat.ino = 71265538
stat.type = regular file
stat.size = 13644
stat.blocks = 32
fsxattr.xflags = 0x80000000 [--------------]
fsxattr.projid = 0
fsxattr.extsize = 0
fsxattr.nextents = 1
fsxattr.naextents = 0
dioattr.mem = 0x200
dioattr.miniosz = 512
dioattr.maxiosz = 2147483136

xfs_io> statfs
fd.path = "/home/fpm/test"
statfs.f_bsize = 4096
statfs.f_blocks = 4587008
statfs.f_bavail = 3751604
statfs.f_files = 18358272
statfs.f_ffree = 18227530
geom.bsize = 4096
geom.agcount = 4
geom.agblocks = 1147392
geom.datablocks = 4589568
geom.rtblocks = 0
geom.rtextents = 0
geom.rtextsize = 1
geom.sunit = 0
geom.swidth = 0
counts.freedata = 3751604
counts.freertx = 0
counts.freeino = 202
counts.allocino = 130944

xfs_io> stat -v
fd.path = "/home/fpm/test"
fd.flags = non-sync,non-direct,read-write
stat.ino = 71265538
stat.type = regular file
stat.size = 13644
stat.blocks = 32
stat.atime = Fri Jun 13 19:03:06 2014
stat.mtime = Fri Jun 13 19:03:03 2014
stat.ctime = Fri Jun 13 19:03:03 2014
fsxattr.xflags = 0x80000000 []
fsxattr.projid = 0
fsxattr.extsize = 0
fsxattr.nextents = 1
fsxattr.naextents = 0
dioattr.mem = 0x200
dioattr.miniosz = 512
dioattr.maxiosz = 2147483136
xfs_io>quit

Информация о файле по его inode

Получаем номер node файла

ls -lhi /tmp/test.txt

...
18558107 -rw-r--r-- 1 root root 7 Nov  8 22:44 /tmp/test.txt
...

Отобразить информацию inode

xfs_db -r /dev/mapper/centos_centos7--test01-root

xfs_db> inode 18558107

xfs_db> print

core.magic = 0x494e
core.mode = 0100644
core.version = 3
core.format = 2 (extents)
core.nlinkv2 = 1
core.onlink = 0
core.projid_lo = 0
core.projid_hi = 0
core.uid = 0
core.gid = 0
core.flushiter = 0
core.atime.sec = Wed Nov  8 22:44:13 2023
core.atime.nsec = 209025224
core.mtime.sec = Wed Nov  8 22:44:13 2023
core.mtime.nsec = 209025224
core.ctime.sec = Wed Nov  8 22:44:13 2023
core.ctime.nsec = 209025224
core.size = 7
core.nblocks = 1
core.extsize = 0
core.nextents = 1
core.naextents = 0
core.forkoff = 0
core.aformat = 2 (extents)
core.dmevmask = 0
core.dmstate = 0
core.newrtbm = 0
core.prealloc = 0
core.realtime = 0
core.immutable = 0
core.append = 0
core.sync = 0
core.noatime = 0
core.nodump = 0
core.rtinherit = 0
core.projinherit = 0
core.nosymlinks = 0
core.extsz = 0
core.extszinherit = 0
core.nodefrag = 0
core.filestream = 0
core.gen = 1525739181
next_unlinked = null
v3.crc = 0x6ea7edb6 (correct)
v3.change_count = 1
v3.lsn = 0x3c400004923
v3.flags2 = 0
v3.crtime.sec = Wed Nov  8 22:44:13 2023
v3.crtime.nsec = 209025224
v3.inumber = 18558107
v3.uuid = 6190fd2d-d76e-4406-8b22-af75ca2dea7a
u3.bmx[0] = [startoff,startblock,blockcount,extentflag] 0:[0,2319856,1,0]