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软链接 硬链接  

2017-10-03 11:04:14|  分类: Linux |  标签: |举报 |字号 订阅

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硬链接与软链接的联系与区别

我们知道文件都有文件名与数据,这在 Linux 上被分成两个部分:
元数据 (metadata)            是文件的附加属性,如文件大小、创建时间、所有者等信息。
用户数据 (user data) 即文件数据块 (data block),       数据块是记录文件真实内容的地方;

元数据则在 Linux 中,元数据中的 inode 号(inode 是文件元数据的一部分但其并不包含文件名,inode 号即索引节点号)才是文件的唯一标识而非文件名。文件名仅是为了方便人们的记忆和使用,系统或程序通过 inode 号寻找正确的文件数据块。图 1.展示了程序通过文件名获取文件内容的过程。

图 1 通过文件名打开文件
图 1. 通过文件名打开文件

 

为解决文件的共享使用,Linux 系统引入了两种链接:
硬链接 (hard link)
软链接(又称符号链接,即 soft link 或 symbolic link)。

链接为 Linux 系统解决了文件的共享使用,还带来了隐藏文件路径、增加权限安全及节省存储等好处。

若一个 inode 号对应多个文件名,则称这些文件为硬链接
换言之,硬链接就是同一个文件使用了多个别名。硬链接可由命令 link 或 ln 创建。如下是对文件 oldfile 创建硬链接。

  link oldfile newfile 
 ln   oldfile newfile

由于硬链接是有着相同 inode 号仅文件名不同的文件,因此硬链接存在以下几点特性:

  • 文件有相同的 inode 及 data block;
  • 只能对已存在的文件进行创建;
  • 不能交叉文件系统进行硬链接的创建;
  • 不能对目录进行创建,只可对文件创建;
  • 删除一个硬链接文件并不影响其他有相同 inode 号的文件。

 

 

若文件用户数据块中存放的内容是另一文件的路径名的指向,则该文件就是软连接
软链接就是一个普通文件,只是数据块内容有点特殊。软链接有着自己的 inode 号以及用户数据块。因此软链接的创建与使用没有类似硬链接的诸多限制:

  ln -s  oldfile newfile
  • 软链接有自己的文件属性及权限等;
  • 可对不存在的文件或目录创建软链接;
  • 软链接可交叉文件系统;
  • 软链接可对文件或目录创建;
  • 创建软链接时,链接计数 i_nlink 不会增加;
  • 删除软链接并不影响被指向的文件,但若被指向的原文件被删除,则相关软连接被称为死链接(即 dangling link,若被指向路径文件被重新创建,死链接可恢复为正常的软链接)。
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 Linux系统是通过link的数量来控制文件删除的,只有当一个文件不存在任何link的时候,这个文件才会被删除。

一般来说每个文件两个link计数器来控制
i_count和i_nlink。
当一个文件被一个程序占用的时候i_count就加1。
当文件的硬链接多一个的时候i_nlink也加1。
删除一个文件,就是让这个文件,没有进程占用,同时i_link数量为0。

 

 

 

 

 

 

扩展:

1.在 Linux 系统中查看 inode 号可使用命令 stat 或 ls -i  
使用命令 mv 移动并重命名文件 glibc-2.16.0.tar.xz,其结果不影响文件的用户数据及 inode 号,文件移动前后 inode 号均为:2485677。

移动或重命名文件
 # stat /home/harris/source/glibc-2.16.0.tar.xz 
  File: `/home/harris/source/glibc-2.16.0.tar.xz'
  Size: 9990512   	 Blocks: 19520      IO Block: 4096   regular file 
 Device: 807h/2055d 	 Inode: 2485677     Links: 1 
 Access: (0600/-rw-------)  Uid: ( 1000/  harris)   Gid: ( 1000/  harris) 
 ... 
 ... 
 # mv /home/harris/source/glibc-2.16.0.tar.xz /home/harris/Desktop/glibc.tar.xz 
 # ls -i -F /home/harris/Desktop/glibc.tar.xz 
 2485677 /home/harris/Desktop/glibc.tar.xz

 

 2.  inode 号仅在各文件系统下是唯一的,Linux 挂载多个文件系统后将出现 inode 号重复的现象                    

 

 df 查看当前系统中挂载的文件系统类型、各文件系统 inode 使用情况及文件系统挂载点。

查找有相同 inode 号的文件
 # df -i --print-type 
 Filesystem     Type       Inodes  IUsed    IFree IUse% Mounted on 
 /dev/sda7      ext4      3147760 283483  2864277   10% / 
 udev           devtmpfs   496088    553   495535    1% /dev 
 tmpfs          tmpfs      499006    491   498515    1% /run 
 none           tmpfs      499006      3   499003    1% /run/lock 
 none           tmpfs      499006     15   498991    1% /run/shm 
 /dev/sda6      fuseblk  74383900   4786 74379114    1% /media/DiskE 
 /dev/sda8      fuseblk  29524592  19939 29504653    1% /media/DiskF 

 # find / -inum 1114 
 /media/DiskE/Pictures/t3.jpg 
 /media/DiskF/123.txt 
 /bin/sync

 

 

 

 

3.Linux 系统存在 inode 号被用完但磁盘空间还有剩余的情况。

 

 

 

4.

使用命令 find 查找软链接与硬链接
 // 查找在路径 /home 下的文件 data.txt 的软链接
 # find /home -lname data.txt 
 /home/harris/debug/test2/a 

 // 查看路径 /home 有相同 inode 的所有硬链接
 # find /home -samefile /home/harris/debug/test3/old.file 
 /home/harris/debug/test3/hard.link 
 /home/harris/debug/test3/old.file 

 # find /home -inum 660650 
 /home/harris/debug/test3/hard.link 
 /home/harris/debug/test3/old.file 

 // 列出路径 /home/harris/debug/ 下的所有软链接文件
 # find /home/harris/debug/ -type l -ls 
 656662 0 lrwxrwxrwx 1 harris harris 1 Sep 1 14:37 /home/harris/debug/test2/b -> a
 656627 0 lrwxrwxrwx 1 harris harris 8 Sep 1 14:37 /home/harris/debug/test2/a -> 
 data.txt
 789467 0 lrwxrwxrwx 1 root root 8 Sep 1 18:00 /home/harris/debug/test/soft.link -> 
 old.file 
 789496    0 lrwxrwxrwx   1 root     root            7 Sep  1 18:01 
 /home/harris/debug/test/soft.link.dir -> old.dir
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