Inode vs Vnode的区别

Question

我对于Inode vs Vnode有些怀疑。就我的理解而言，inode是虚拟文件系统使用的文件的表示形式。而vnodes是文件系统特定的。它是否正确？

另外，我很困惑inode是否是内核数据结构，即它是内存中的数据结构还是实际磁盘上块中存在的数据结构？

Answer 1

这取决于您正在使用或正在使用的操作系统和文件系统。例如VXFS和ADVFS inode就是名为vnode的磁盘数据结构。通常都指代文件元数据。

Answer 2

通常情况下（如Linux和BSD主流文件系统），inode首先是一个磁盘上的结构，它根据该磁盘（通常以块的形式）描述文件的存储。 vnode是一种内存结构，它抽象了inode（inode可以是其数据字段之一）的大部分内容，但也捕获文件，锁等操作。这使得它可以支持基于非inode的文件系统，特别是网络文件系统。

Answer 3

要添加一些内容：我可以找到一个vnode的最佳解释是FreeBSD docs。对于更多的学术意识，还有original paper that introduced the concept，它提供了更深入的资源。

这就是说，vnodes最初是为FreeBSD创建的，因为需要像UFS，NFS等那样使用不同类型的文件系统.Vnodes旨在为所有可能的文件系统提供抽象，以便操作系统可以接口与他们，并使内核功能不必特别支持在阳光下的每个文件系统;他们只需要知道如何与文件的vnode交互。

回到原始问题vnodes，正如@Doug Luce所提到的那样，它们在内存抽象中并不是特定于文件系统的。它们可以在UFS，ext4和其他任何地方互换使用。相比之下，inode存储在磁盘上，特定于正在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等。 Vnodes包含有关文件的一些数据，但只包含不改变文件生命周期的属性，因此如果您想获得关于文件的大部分信息，则inode就是要引用的位置。如果你对inode更感兴趣，我建议你查看wikipedia which has a good article on them。

Answer 4

vnode的概念根据你所处的系统而有所不同，程度取决于你所处的系统，每个人都只是取名而已。

在Linux和Unix下，您可以考虑抽象如下。 假设存在

f.tmp 

你想F到坚持围绕你的程序运行时，因为你访问它，但如果你的程序结束或崩溃，你要确保它消失。

你可以通过打开f，然后unlink()来做到这一点。尽管它的inode现在有0个目录条目，但仍会保留对f的引用，因此已被标记为空白。操作系统仍然保留文件的起始位置和分配状态，直到程序结束。不再存在的inode的这种“虚拟化”是一个vnode。

另一个常见的情况是，当你正在阅读从你下面消失的资源时。假设你正在观看电影，而它正在流到临时位置。当电影完全下载后，它将被重新定位到另一个卷进行存储。不管怎样，只要它保持打开状态，你就可以继续观看和清理电影。在这种情况下，即使再次没有链接，因为有一个vnode，这个inode还不能被清理。

Answer 5

这取决于您的操作系统。例如，在Linux系统上，没有v节点，只有通用的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未包含在inode中的元数据。主要区别是inode是文件系统，而vnode不是。 （在上面提到的Linux中，有一个与系统无关的inode和一个依赖于文件系统的inode）

inode不是内核数据结构，但是vnode/generic inode是内核表示形式inode。