诗和远方

Linux 的硬链接与软链接

理解 Linux 的硬链接与软链接:https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-hardandsymb-links/index.html


Linux 的文件与目录

在 UNIX 系统中,操作系统为磁盘上的文本与图像、鼠标与键盘等输入设备及网络交互等 I/O 操作设计了一组通用 API,使他们被处理时均可统一使用字节流方式。换言之,UNIX 系统中除进程之外的一切皆是文件,而 Linux 保持了这一特性。为了便于文件的管理,Linux 还引入了目录(有时亦被称为文件夹)这一概念。

Linux不区分文件与目录:目录是记录了其他文件名的文件。使用命令 mkdir 创建目录时,若期望创建的目录的名称与现有的文件名(或目录名)重复,则会创建失败。


硬链接与软链接的联系与区别

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

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。

Linux 系统中查看 inode 号可使用命令 stat 或 ls -i。

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) 与软链接(又称符号链接,即 soft link 或 symbolic link)。

链接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。


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。


硬链接不能对目录创建是受限于文件系统的设计。现 Linux 文件系统中的目录均隐藏了两个个特殊的目录:当前目录(.)与父目录(..)。查看这两个特殊目录的 inode 号可知其实这两目录就是两个硬链接。若系统允许对目录创建硬链接,则会产生目录环。


软链接与硬链接不同,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。

软链接有自己的文件属性及权限;可对不存在的文件或目录创建软链接;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。

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