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
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:
- 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)。
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.