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关于 Linux 软连接和硬链接

摘要:本文主要介绍了Linux系统中的链接文件。

文件系统

在Linux系统中,将文件分为两个部分:用户数据和元数据。

元数据(inode)

元数据即文件的索引节点(inode),用来记录文件的权限(r、w、x)、文件的所有者和属组、文件的大小、文件的状态改变时间(ctime)、文件的最近一次读取时间(atime)、文件的最近一次修改时间(mtime)、文件数据的block编号。

inode的默认大小为128Byte,新的ext4和xfs可以设置为256Byte。

在Linux中,元数据中的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。

用户数据(block)

用户数据即文件数据块(block),记录了文件的真实内容,包括文件名,文件名会被记录在上级目录的block中。也就是说,目录的block中记录的是这个目录下所有一级子文件和子目录的文件名及inode的对应,而文件的block中记录的才是文件实际的数据。

block的大小可以是1KB、2KB、4KB,默认为4KB。block用于实际的数据存储,如果一个block放不下数据,则可以占用多个block,最后一个block可能不会占满,但也不能再放入其他文件的数据。多个block有可能是连续的,也有可能是分散的。

硬链接(Hard Link)

含义

硬链接共用同一个inode号,只是文件名不同。

查找文件的步骤

当我们查找一个硬链接文件,比如/root/test-hard时,要经过以下步骤:

1)首先找到根目录的inode(根目录的inode是系统已知的,inode号是2),然后判断用户是否有权限访问根目录的block。

2)如果有权限,则可以在根目录的block中访问到/root的文件名及对应的inode号。

3)通过/root/目录的inode号,可以查找到/root/目录的inode信息,接着判断用户是否有权限访问/root/目录的block。

4)如果有权限,则可以从/root/目录的block中读取到test-hard文件的文件名及对应的inode号。

5)通过test-hard文件的inode号,就可以找到test-hard文件的inode信息,接着判断用户是否有权限访问test-hard文件的block。

6)如果有权限,则可以读取block中的数据,这样就完成了/root/test-hard文件的读取与访问。

硬链接的特点

1)不论是修改源文件(test文件),还是修改硬链接文件(test-hard文件),另一个文件中的数据都会发生改变。

2)不论是删除源文件,还是删除硬链接文件,只要还有一个文件存在,这个文件都可以被访问。

3)硬链接不会建立新的inode信息,也不会更改inode的总数。

4)硬链接不能跨文件系统(分区)建立,因为在不同的文件系统中,inode号是重新计算的。

5)硬链接不能链接目录,因为如果给目录建立硬链接,那么不仅目录本身需要重新建立,目录下所有的子文件,包括子目录中的所有子文件都需要建立硬链接,这对当前的Linux来讲过于复杂。

6)硬链接不会占用inode和block。

软链接(Symbolic link)

含义

软链接有着自己的inode号以及用户数据块。只不过用户数据块中存放的内容是另一文件的路径名的指向。

查找文件的步骤

当我们查找一个软链接文件,比如/root/test-soft时,要经过以下步骤:

1)首先找到根目录的inode索引信息,然后判断用户是否有权限访问根目录的block。

2)如果有权限访问根目录的block,就会在block中查找到/root/目录的inode号。

3)接着访问/root/目录的inode信息,判断用户是否有权限访问/root/目录的block。

4)如果有权限,就会在block中读取到软链接文件test-soft的inode号。因为软链接文件会真正建立自己的inode索引和block,所以软链接文件和源文件的inode号是不一样的。

5)通过软链接文件的inode号,找到了test-soft文件inode信息,判断用户是否有权限访问block。

6)如果有权限,就会发现test-soft文件的block中没有实际数据,仅有源文件test的inode号。

7)接着通过源文件的inode号,访问到源文件test的inode信息,判断用户是否有权限访问block。

8)如果有权限,就会在test文件的block中读取到真正的数据,从而完成数据访问。

软连接的特点

1)不论是修改源文件(test),还是修改硬链接文件(test-soft),另一个文件中的数据都会发生改变。

2)删除软链接文件,源文件不受影响。而删除原文件,软链接文件将找不到实际的数据,从而显示文件不存在。

3)软链接会新建自己的inode信息和block,只是在block中不存储实际文件数据,而存储的是源文件的文件名及inode号。

4)软链接可以链接目录。

5)软链接可以跨分区。

6)软链接会占用inode和block。

原文链接:https://www.linuxidc.com/Linux/2019-07/159301.htm

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