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  • Linux 软链接和硬链接的理解与学习

    理解前提:

      首先要知道 Linux任意一个文件包含2个信息:第一个信息就是文件本身存的内容,第二个信息是文件的控制信息(读写,路径,大小等等),这2个信息是分开存储的,明白这点非常重要

    理解总结: Linux的软链接可以用Windows的快捷方式来理解看待,软链接类似快捷方式,指向被链接的文件。软链接包含了绝对路径,通过绝对路径找打原文件。

          Linux的硬链接相当于一个文件有多个文件名,最终是对同一个文件操作。类似一个人有好几个名字,不论哪个名字,其实都是指那一个人。

          软链接和硬链接的删除都对原文件没有任何影响。 

    具体解释请看下面

    以下笔记部分内容来自互联网搜索,个人理解加以整合所得。

    要想弄明白Linux的软链接和硬链接的概念,首先要明白linux是怎么管理文件的。

    1. 文件系统 (作者:Vamei   出处:http://www.cnblogs.com/vamei/archive/2012/09/09/2676792.html

    文件被组织到文件系统(file system)中,通常会成为一个树状(tree)结构。Linux有一个根目录/, 也就是树状结构的最顶端。这个树的分叉的最末端都代表一个文件,而这个树的分叉处则是一个目录(directory, 相当于我们在windows界面中看到的文件夹)。在图1中看到的是整个的一个文件树。如果我们从该树中截取一部分,比如说从目录vamei开始往下,实际上也构成一个文件系统。

    要找到一个文件,除了要知道该文件的文件名,还需要知道从树根到该文件的所有目录名。从根目录开始的所有途径的目录名和文件名构成一个路径(path)。比如说,我们在Linux中寻找一个文件file.txt,不仅要知道文件名(file.txt),还要知道完整路径,也就是绝对路径(/home/vamei/doc/file.txt)。从根目录录/, 也就是树状结构的最顶端出发,经过目录home, vamei, doc,最终才看到文件file.txt。整个文件系统层层分级(hierarchy),vamei是home的子目录,而home是vamei的父目录。

     在Linux中,我们用ls命令来显示目录下的所有文件,比如 $ls /home/vamei/doc

    2. 文件的管理 (作者:阮一峰    出处:http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/12/inode.html

    文件储存在硬盘上,硬盘的最小存储单位叫做"扇区"(Sector)。每个扇区储存512字节(相当于0.5KB)。

    操作系统读取硬盘的时候,不会一个个扇区地读取,这样效率太低,而是一次性连续读取多个扇区,即一次性读取一个"块"(block)。这种由多个扇区组成的"块",是文件存取的最小单位。"块"的大小,最常见的是4KB,即连续八个 sector组成一个 block。

    文件数据都储存在"块"中,那么很显然,我们还必须找到一个地方储存文件的元信息,比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。这种储存文件元信息的区域就叫做inode,中文译名为"索引节点"。

    每一个文件都有对应的inode,里面包含了与该文件有关的一些信息。

    2.1 inode的内容

    inode包含文件的元信息,具体来说有以下内容:

      * 文件的字节数

      * 文件拥有者的User ID

      * 文件的Group ID

      * 文件的读、写、执行权限

      * 文件的时间戳,共有三个:ctime指inode上一次变动的时间,mtime指文件内容上一次变动的时间,atime指文件上一次打开的时间。

      * 链接数,即有多少文件名指向这个inode

      * 文件数据block的位置

    inode也会消耗硬盘空间,所以硬盘格式化的时候,操作系统自动将硬盘分成两个区域。一个是数据区,存放文件数据;另一个是inode区(inode table),存放inode所包含的信息。

    每个inode节点的大小,一般是128字节或256字节。inode节点的总数,在格式化时就给定,一般是每1KB或每2KB就设置一个inode。假定在一块1GB的硬盘中,每个inode节点的大小为128字节,每1KB就设置一个inode,那么inode table的大小就会达到128MB,占整块硬盘的12.8%。

    每个inode都有一个号码,操作系统用inode号码来识别不同的文件。

    这里值得重复一遍,Unix/Linux系统内部不使用文件名,而使用inode号码来识别文件。对于系统来说,文件名只是inode号码便于识别的别称或者绰号。

    表面上,用户通过文件名,打开文件。实际上,系统内部这个过程分成三步:首先,系统找到这个文件名对应的inode号码;其次,通过inode号码,获取inode信息;最后,根据inode信息,找到文件数据所在的block,读出数据。

    使用ls -i命令,可以看到文件名对应的inode号码。

    inode的特殊作用

    由于inode号码与文件名分离,这种机制导致了一些Unix/Linux系统特有的现象。

      1. 有时,文件名包含特殊字符,无法正常删除。这时,直接删除inode节点,就能起到删除文件的作用。

      2. 移动文件或重命名文件,只是改变文件名,不影响inode号码。

      3. 打开一个文件以后,系统就以inode号码来识别这个文件,不再考虑文件名。因此,通常来说,系统无法从inode号码得知文件名。

    第3点使得软件更新变得简单,可以在不关闭软件的情况下进行更新,不需要重启。因为系统通过inode号码,识别运行中的文件,不通过文件名。更新的时候,新版文件以同样的文件名,生成一个新的inode,不会影响到运行中的文件。等到下一次运行这个软件的时候,文件名就自动指向新版文件,旧版文件的inode则被回收。

    硬链接

    一般情况下,文件名和inode号码是"一一对应"关系,每个inode号码对应一个文件名。但是,Unix/Linux系统允许,多个文件名指向同一个inode号码。

     这意味着,可以用不同的文件名访问同样的内容;对文件内容进行修改,会影响到所有文件名;但是,删除一个文件名,不影响另一个文件名的访问。这种情况就被称为"硬链接"(hard link)。

    运行上面这条命令以后,源文件与目标文件的inode号码相同,都指向同一个inode。inode信息中有一项叫做"链接数",记录指向该inode的文件名总数,这时就会增加1。

    反过来,删除一个文件名,就会使得inode节点中的"链接数"减1。当这个值减到0,表明没有文件名指向这个inode,系统就会回收这个inode号码,以及其所对应block区域。

    由于linux下的文件是通过索引节点(inode)来识别文件,硬链接可以认为是一个指针,指向原文件inode的指针,系统并不为它重新分配inode和创建文件;即硬链接文件和原文件其实是同一个文件,只是名字不同。每添加一个硬链接,文件inode的链接数就加1;删除一个硬链接,inode的链接数减1,文件内容依然存在,直到inode的链接数为0,才删除inode对应的文件。

    这里顺便说一下目录文件的"链接数"。创建目录时,默认会生成两个目录项:"."和".."。前者的inode号码就是当前目录的inode号码,等同于当前目录的"硬链接";后者的inode号码就是当前目录的父目录的inode号码,等同于父目录的"硬链接"。所以,任何一个目录的"硬链接"总数,总是等于2加上它的子目录总数(含隐藏目录)。

    不可以在不同文件系统的文件间建立链接

    不可以跨分区建立硬链接(因为不同的分区是使用不同的超级块 来存储inode信息)

    软链接

    除了硬链接以外,还有一种特殊情况。

    文件A和文件B的inode号码虽然不一样,但是文件A的内容是文件B的路径。读取文件A时,系统会自动将访问者导向文件B。因此,无论打开哪一个文件,最终读取的都是文件B。这时,文件A就称为文件B的"软链接"(soft link)或者"符号链接(symbolic link)。

    这意味着,文件A依赖于文件B而存在,如果删除了文件B,打开文件A就会报错:"No such file or directory"。这是软链接与硬链接最大的不同:文件A指向文件B的文件名,而不是文件B的inode号码,文件B的inode"链接数"不会因此发生变化。

    ln -s命令可以创建软链接。

    作者:晴枫   出处:http://witmax.cn/linux-links.html

    区别总结

    软链接与硬链接的区别不仅仅是在概念上,在实现上也是不同的,整理如下:

    • 对于硬链接,原文件和硬链接文件公用一个inode号,这说明他们是同一个文件,而对于软链接,原文件和软链接文件拥有不同的inode号,表明他们是两个不同的文件;
    • 在文件属性上软链接明确写出了是链接文件,而硬链接没有写出来,因为在本质上硬链接文件和原文件是完全平等关系;
    • 链接数目是不一样的,软链接的链接数目不会增加;
    • 文件大小是不一样的,硬链接文件显示的大小是跟原文件是一样的,因为是等同的嘛,而这里软链接显示的大小与原文件就不同了,file1大小是48B,而file1soft是5B,这里面的5实际上就是“file1”的大小。
    • 在同一文件系统下,可以创建软链接或硬链接(同文件系统不同目录下也可以)。

    关于软链接和硬链接的区分:

      怎么识别一个链接是软链接还是硬链接呢? 根据以上的说明可以知道,软链接是新的不同于原文件的文件,因此它的大小和原文件不同,在使用命令ls -l时,会看到带有字母“l”,这说明他是个软链接,而硬链接与原文件一模一样,因此硬链接在使用命令ls -l时,看到的是个普通文件符号"-",但它并不占用硬盘空间,它就是显示给你看的,实际上不存在那个硬链接文件,就是虚拟出来的假象。但是它的硬链接数会增加。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/pluse/p/4919449.html
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