Inode vs Vnode的區別

Question

我對於Inode vs Vnode有些懷疑。就我的理解而言，inode是虛擬文件系統使用的文件的表示形式。而vnodes是文件系統特定的。它是否正確？

另外，我很困惑inode是否是內核數據結構，即它是內存中的數據結構還是實際磁盤上塊中存在的數據結構？

Answer 1

這取決於您正在使用或正在使用的操作系統和文件系統。例如VXFS和ADVFS inode就是名爲vnode的磁盤數據結構。通常都指代文件元數據。

Answer 2

通常情況下（如Linux和BSD主流文件系統），inode首先是一個磁盤上的結構，它根據該磁盤（通常以塊的形式）描述文件的存儲。 vnode是一種內存結構，它抽象了inode（inode可以是其數據字段之一）的大部分內容，但也捕獲文件，鎖等操作。這使得它可以支持基於非inode的文件系統，特別是網絡文件系統。

Answer 3

要添加一些內容：我可以找到一個vnode的最佳解釋是FreeBSD docs。對於更多的學術意識，還有original paper that introduced the concept，它提供了更深入的資源。

這就是說，vnodes最初是爲FreeBSD創建的，因爲需要像UFS，NFS等那樣使用不同類型的文件系統.Vnodes旨在爲所有可能的文件系統提供抽象，以便操作系統可以接口與他們，並使內核功能不必特別支持在陽光下的每個文件系統;他們只需要知道如何與文件的vnode交互。

回到原始問題vnodes，正如@Doug Luce所提到的那樣，它們在內存抽象中並不是特定於文件系統的。它們可以在UFS，ext4和其他任何地方互換使用。相比之下，inode存儲在磁盤上，特定於正在使用的確切文件系統。 inode包含有關文件的元數據，如大小，所有者，指向塊地址的指針等等。 Vnodes包含有關文件的一些數據，但只包含不改變文件生命週期的屬性，因此如果您想獲得關於文件的大部分信息，則inode就是要引用的位置。如果你對inode更感興趣，我建議你查看wikipedia which has a good article on them。

Answer 4

vnode的概念根據你所處的系統而有所不同，程度取決於你所處的系統，每個人都只是取名而已。

在Linux和Unix下，您可以考慮抽象如下。 假設存在

f.tmp 

你想F到堅持圍繞你的程序運行時，因爲你訪問它，但如果你的程序結束或崩潰，你要確保它消失。

你可以通過打開f，然後unlink()來做到這一點。儘管它的inode現在有0個目錄條目，但仍會保留對f的引用，因此已被標記爲空白。操作系統仍然保留文件的起始位置和分配狀態，直到程序結束。不再存在的inode的這種「虛擬化」是一個vnode。

另一個常見的情況是，當你正在閱讀從你下面消失的資源時。假設你正在觀看電影，而它正在流到臨時位置。當電影完全下載後，它將被重新定位到另一個捲進行存儲。不管怎樣，只要它保持打開狀態，你就可以繼續觀看和清理電影。在這種情況下，即使再次沒有鏈接，因爲有一個vnode，這個inode還不能被清理。

Answer 5

這取決於您的操作系統。例如，在Linux系統上，沒有v節點，只有通用的i節點struct inode，雖然在概念上類似於v節點，但實現方式不同。

對於BSD派生和UNIX內核，v節點指向特定於文件系統的i節點結構，以及一些附加信息，包括指向操作文件的函數的指針和未包含在inode中的元數據。主要區別是inode是文件系統，而vnode不是。 （在上面提到的Linux中，有一個與系統無關的inode和一個依賴於文件系統的inode）

inode不是內核數據結構，但是vnode/generic inode是內核表示形式inode。