1 TB 的 ext4 盘上全存 1 字节文件，只能放 67108864 个——能存的空间还剩一大半，先卡住的是 inode。分水岭正好是 16 KB：比它小的先撞 inode，比它大的先撞空间。
7.2 讲了元数据也占地方，这一节算清它的上限：盘能被两种配额卡住，一种管字节，一种管文件个数。
一、两道配额
ext4 在格式化的时候就定了两个数。
① 块大小，默认 4 KB——限制【总共能存多少字节】。② inode 密度，默认每 16 KB 空间配 1 个——限制【总共能有几个文件】。
算一下 1 TB 的盘：块 268435456 个；inode 67108864 个。
这两道配额是【各自独立】的，哪个先用完，哪个就把你挡住。而用完时的报错是同一句——No space left on device。
这就是最坑的地方：报错说【空间不够】，其实可能是【inode 不够】。
二、16 KB 那个数是怎么来的
把两道配额除一下就看出来了。 一个文件占的块数 = 大小 ÷ 4 KB 向上取整，所以它的【空间成本】随大小线性长。它的【inode 成本】却恒等于 1。 平均每个文件 16 KB 时，两道配额刚好同时用完。 比 16 KB 小——inode 成本占主导，先撞 inode。比 16 KB 大——空间成本占主导，先撞空间。 16 KB 这个数不是随便定的，它是对【典型文件大小】的一个估计。做文件系统的人要猜用户存什么，猜小了 inode 不够用，猜大了 inode 白占空间。 猜错的场景很明显：拿 ext4 当【几百万张缩略图】的仓库（每张 20 KB 上下），或者拿它当【几十万个小文本】的代码仓，都会在空间还剩一半的时候写不进去。
三、为什么 1 字节和 4 KB 是一样的
因为按块分配。1 字节、100 字节、4 KB 整——三种大小都占满 1 块。 所以从【能放几个】这个角度看，它们完全等价：都是 268435456 个。而 inode 只够 67108864 个，于是先卡住。 反过来，1 MB 的文件要 256 块，空间只够放 1048576 个，而 inode 还够 67108864 个——空间先撞。 100 MB 的文件更极端：只要 10485 个就把盘填满，inode 一个都没用掉零头。 这张表最有用的地方是【判断你的场景属于哪一边】，不用记住具体数字。 平均文件小于 16 KB → 关心 inode；大于 16 KB → 关心空间。
四、所以两条命令都要看
df -h 看空间，df -i 看 inode。两条一起看，才知道是哪一道配额先到。
真遇到了怎么办？
① 删文件——但注意 inode 释放要等所有打开它的进程退出。② 加固：ext4 在格式化时可以把 inode 密度调大（mkfs.ext4 -i 8192 表示每 8 KB 一个）。③ 换文件系统——XFS 是动态分配 inode 的，没有这个上限（代价是 inode 本身占空间，且不能预留）。
还有一个隐蔽的坑：目录本身也吃 inode，也占块。一个目录里塞一千万个文件，那个目录文件会变得巨大，而且 rm -rf 要跑很久。
五、动手 Demo：容量限制——盘没满却写不进去的两种情形
这一节不算实际磁盘，只把 ext4 的两道配额放在一张表上算一遍， 看不同大小的文件分别先撞哪一边。
GB = 1024 ** 3
KB = 1024
MB = 1024 * 1024
disk = 1024 * GB # 1 TB
blk = 4 * KB # 块 4 KB
inode_ratio = 16 * KB # 每 16 KB 一个 inode
nblk = disk // blk # 268435456
nino = disk // inode_ratio # 67108864
for label, avg in (("1B~4KB", 1), ("16KB", 16 * KB),
("64KB", 64 * KB), ("1MB", MB),
("100MB", 100 * MB)):
per_file = max(1, (avg + blk - 1) // blk)
by_space = nblk // per_file
by_inode = nino
lim = min(by_space, by_inode)
who = "inode" if by_inode < by_space else \
("space" if by_space < by_inode else "both")
print(label, per_file, lim, who)
实跑输出：
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容量限制——盘没满却写不进去的两种情形
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① 先看清两道配额
**ext4 默认两个数**：**块 4 KB；每 16 KB 空间配 1 个 inode。**
**前者限制【总共能存多少字节】，后者限制【总共能有几个文件】。**
配额 算法 数量
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数据块 1 TB ÷ 4 KB 268435456 块
inode 1 TB ÷ 16 KB 67108864 个
② 两种文件大小，谁先耗完
文件大小 占几块 空间够几个 inode 够几个 上限 卡在哪
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1 字节 ~ 4 KB 1 268435456 个 67108864 个 67108864 个 inode 先耗尽
16 KB 4 67108864 个 67108864 个 67108864 个 同时耗尽
64 KB 16 16777216 个 67108864 个 16777216 个 空间先耗尽
1 MB 256 1048576 个 67108864 个 1048576 个 空间先耗尽
100 MB 25600 10485 个 67108864 个 10485 个 空间先耗尽
**分水岭正好是 16 KB。**
**文件比 16 KB 小 → inode 先不够**
（**能存的空间还剩一大半，就写不进去了**）；
**文件比 16 KB 大 → 空间先不够**（inode 还剩一堆）。
**注意 1 字节与 4 KB 那一行一模一样**：
**因为按块分配，1 个字节也要占满一整块。**
**这就是 ext4 那个 16 KB 的来历**——
**它不是随便定的，是按【典型文件大小】估出来的。**
**所以拿 ext4 当【存几百万张缩略图】的仓库会踩坑**：
**`df` 说还剩一半空间，`df -i` 说 inode 用完了。**
📋 **Linux 上这两条命令必看**：`df -h`（空间）、`df -i`（inode）。
**出现【No space left on device】但 `df -h` 还有空间，**
**九成是 inode 用完了。**
16 KB 那一行两边正好相等，这就是分水岭。比它小的都是 inode 先耗尽，比它大的都是空间先耗尽。 注意 1 字节与 4 KB 那两行完全等价——因为按块分配，1 个字节也要占满一整块。 这个模型是【算】出来的，不是【测】出来的：它假设的是 ext4 的默认参数。换成 XFS 就没有 inode 上限这一说了。
📋 Linux 上两条命令必看：df -h（空间）、df -i（inode）。
📋 看自己的 inode 密度：tune2fs -l /dev/sda1 | grep -i inode。
30 秒实验
df -i看一眼你机器的 inode 用了百分之几，和df -h比一比。tune2fs -l /dev/sda1 | grep -i "inode count"，算出自己的实际密度。- 在一个目录下建 5 万个空文件，看
ls与rm -rf各要多久。
常见误区
- 【No space left on device 一定是没空间了】。很可能是 inode 用完了——先
df -i再说。 - 【删了文件 inode 就回来了】。只要有进程还开着它，inode 与块都不释放；
lsof | grep deleted能找到这种【看不见的占用】。 - 【inode 数可以随便改】。它在格式化时就定了，之后不能扩（只能备份、重格式化、恢复）。
自测三问（点开对答案）
1. 为什么 1 字节的文件和 4 KB 的文件能放的个数一样？ —— **因为按块分配**：**两者都占满 1 个 4 KB 块**，**从【能放几个】的角度完全等价。** 2. 平均文件大小 16 KB 意味着什么？ —— **空间配额与 inode 配额正好同时用完**。**比它小就先撞 inode，比它大就先撞空间。** 3. 为什么 XFS 没有 inode 不够的问题？ —— **因为它动态分配 inode**，**用多少给多少**；**代价是 inode 本身占空间，且不能事先预留。**- ☐ 7.4 文件系统不一致
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