Linux中的软链接和硬链接

xiaoxiao2021-02-28  9

概念:      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: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。 inode      inode是unix/linux操作系统中的一种数据结构,本质上是一个结构体,里面定义了一些变量,这些变量用来记录与文档相关的信息。在操作系统创建文件系统的时候就会创建大量的inode。inode相当于是一个索引节点,,用来存放文件的基本信息。 inode的存储      inode也会消耗磁盘空间,所以硬盘在格式化的时候,操作系统会将硬盘自动分成两个区域,一个是数据区用来存储文件数据,另一个是inode区域,存放inode所存放所有信息。可见操作系统管理文件是需要代价的      每次创建一个文件,就会为这个文件分配一个inode。 inode耗尽      存在一种情况,就是数据区还有大量的空间,但是inode区域已经被占用满。此时,文件系统中就无法在创建更多的文件了 假如inode被耗尽,解决方法是:      创建较小的inode区段 操作系统如何找到文件      (1)通过文件名找到对应的inode编号      (2)通过inode获取文件信息      (3)根据inode信息找到文件数据所存储的位置 关于软连接和硬连接的一些基本的概念          在unix/linux文件系统中,保存在硬盘上的文件不管是什么类型的都会给他分配一个inode编号。一般情况下文件名与inode编号是一一对应的,但是在unix/Linux中是允许一个inode编号链接多个文件名,也就是同一份数据对应着多个名字。这是“引用计数”的原理,在inode中又一个links变量记录这个inode链接的文件名个数。所以只有links的值为0的时候,系统才会回收inode的空间以及他所对应的数据块。 创建硬链接      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。 硬链接的特性:       (1)文件有相同的 inode 及 data block; (2)只能对已存在的文件进行创建; (3)不能交叉文件系统进行硬链接的创建; (4)不能对目录进行创建,只可对文件创建; (5)删除一个硬链接文件并不影响其他有相同 inode 号的文件。 创建软链接     软链接又称为符号连接,他在执行另一个文件的特殊文件,这种文件的内容就是他所连接的文件名的路径名。软链接是为了克服硬链接的不足而提出来的,他是通过文件路径名找到它所连接的文件名。      软连接的文件有自己的inode,并在磁盘上有一块小空间存放路径名。软连接能够跨文件系统,也能和目录进行链接,软连接也可以和一个不存在的文件名进行连接,但是必须在这个不存在的文件在创建以后才能打开链接      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。因此软链接的创建与使用没有类似硬链接的诸多限制: 软链接的特性: 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)。 抽象理解软硬连接 软硬链接得到共同点:       首先说二者的共同点:如果用户对链接进行打开,修改等其实就是对目标文件的操作。 软硬链接到的区别:

           (1)软链接可以指向文件和目录;硬链接只能指向文件;

           (2)软链接可以跨文件系统;硬链接不可;

           (3)在源文件消失后,软链接会失效,所占空间大小不变;硬链接不会失效,它所占的空间为变成源文件的大小。基于这种特性,硬链接常用来备份。

           (4)软链接指向的源文件的路径;而硬链接指向的源文件的内存地址。这也是为什么源文件被删除了。硬链接仍能使用的原因。  
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