Operating system Inode与Vnode之差

我对Inode和Vnode有一些疑问。据我所知，inode是虚拟文件系统使用的文件的表示形式。而VNode是特定于文件系统的。这是正确的吗

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此外，我还不清楚inode是内核数据结构，即它是内存中的数据结构还是实际磁盘中块上的数据结构？

这取决于操作系统和您正在使用或处理的文件系统。例如，VXFS和ADVFS inode只是一种称为vnode的磁盘数据结构。一般来说，两者都指文件元数据

通常（与Linux和BSD主流文件系统一样），inode首先是一种磁盘上结构，它根据磁盘（通常以块为单位）描述文件的存储。vnode是一种内存结构，它抽象了inode的大部分内容（inode可以是它的一个数据字段），但也捕获了文件、锁等操作。这使它能够支持非基于inode的文件系统，特别是网络文件系统。

要补充一点：我能找到的关于vnode的最好解释是在。对于更具学术头脑的人来说，还有一个更为深入的资源

也就是说，VNode最初是为FreeBSD创建的，因为需要使用的不同类型的文件系统如UFS、NFS、，vnode是为了提供一个跨所有可能的文件系统的抽象，这样操作系统就可以与它们进行接口，这样内核函数就不必专门支持太阳下的每个文件系统；他们只需要知道如何与文件的vnode交互

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回到您最初的问题，正如@Allen Luce所提到的，VNode是内存抽象，不是特定于文件系统的。它们可以在UFS、ext4和其他任何程序中互换使用。相反，inode存储在磁盘上，并且特定于所使用的确切文件系统。inode包含有关文件的元数据，如大小、所有者、指向块地址的指针等。VNode包含一些关于文件的数据，但只包含在文件生命周期内不会更改的属性，因此如果您希望获得关于文件的尽可能多的信息，inode将是引用的位置。如果你对iNode更感兴趣，我建议你去看看。

vnode的概念在一定程度上取决于你所处的系统，每个人都只是取了这个名字并使用它运行

Linux和UNIX下，可以考虑如下抽象。 假设存在

f.tmp

您希望f在程序运行时保持不变，因为您正在访问它，但如果您的程序结束或崩溃，您希望确保它消失

您可以通过打开f，然后

unlink（）

it来完成此操作。您仍然会保留对f的引用，即使它的inode现在有0个目录条目，因此被标记为free。在程序结束之前，操作系统仍保留文件的起始位置及其分配状态。不再存在的inode的这种“虚拟化”是一个vnode

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另一种常见的情况是，当你阅读一个从你下面消失的资源时。假设您正在观看一部电影，而它正在流式传输到一个临时位置。电影完全下载后，将重新定位到另一个卷进行存储。你可以继续看电影，只要它还开着。在这种情况下，即使没有链接，因为有一个vnode，这个inode仍然无法清理。

这取决于您的操作系统。例如，在Linux系统上没有v节点，只有一个通用的i节点

struct inode

，虽然在概念上类似于v节点，但实现方式不同

对于BSD派生的内核和UNIX内核，v节点指向特定于文件系统的i节点结构，以及一些附加信息，包括指向操作文件的函数的指针和inode中未包含的元数据。一个主要区别是inode是文件系统，而vnode不是。（在上面提到的Linux中，既有独立于系统的inode，也有依赖于文件系统的inode）

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inode不是内核数据结构，但是vnode/generic inode是inode的内核内表示

简单地说，内存中的数据结构

vnode

只是一个inode缓存，它存储有关

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文件（通常

inode

存储在磁盘中），以便更快地访问。

请尝试使用术语

inode

在操作系统的源代码中查找答案，例如。否则，您的问题显示出非常非常小的研究工作，可能会被否决，因为它不是一个实用的编码问题。我个人不同意，这听起来更像是一个无聊的家庭作业问题。是的，在维基百科和手册页上进行所有的研究和细察可能是有意义的，但你也必须意识到stackoverflow是一种类似的资源，因此可以将相同的信息压缩成更易于理解的格式。考虑到这个问题在其他地方不存在，我认为它肯定是有效的。当相应的文件被打开时，磁盘上的所有inode是否都被复制到一个通用inode中？复制了多少，在这种情况下，支持通用inode抽象需要多少性能开销？相应文件的整个inode都复制到通用inode，是的。让我们看一下在VFS上打开文件的步骤。1.获取文件描述符2。执行路径查找：获取root，获取dentry，它使用FS特定的函数读取它。如果inode不在内存缓存3中，则调用。调用特定于FS的开放例程，至于开销，我真的不确定。但如果你挖得够多，也许你能找到它。