理解 Linux 的硬链接与软链接

Posted sollor525

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了理解 Linux 的硬链接与软链接相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

转载自:https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-hardandsymb-links/

Linux 的文件与目录

现代操作系统为解决信息能独立于进程之外被长期存储引入了文件,文件作为进程创建信息的逻辑单元可被多个进程并发使用。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。目录使文件可被分类管理,且目录的引入使 Linux 的文件系统形成一个层级结构的目录树。清单 1.所示的是普通 Linux 系统的顶层目录结构,其中 /dev 是存放了设备相关文件的目录。

清单 1. Linux 系统的顶层目录结构
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 /              根目录 ├── bin     存放用户二进制文件 ├── boot    存放内核引导配置文件 ├── dev     存放设备文件 ├── etc     存放系统配置文件 ├── home    用户主目录 ├── lib     动态共享库 ├── lost+found  文件系统恢复时的恢复文件 ├── media   可卸载存储介质挂载点 ├── mnt     文件系统临时挂载点 ├── opt     附加的应用程序包 ├── proc    系统内存的映射目录,提供内核与进程信息 ├── root    root 用户主目录 ├── sbin    存放系统二进制文件 ├── srv     存放服务相关数据 ├── sys     sys 虚拟文件系统挂载点 ├── tmp     存放临时文件 ├── usr     存放用户应用程序 └── var     存放邮件、系统日志等变化文件

Linux 与其他类 UNIX 系统一样并不区分文件与目录: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。

1 2 3 4 5 6 # ls -F /usr/bin/zi* /usr/bin/zip*       /usr/bin/zipgrep*  /usr/bin/zipnote* /usr/bin/zipcloak*  /usr/bin/zipinfo*  /usr/bin/zipsplit*   # mkdir -p /usr/bin/zip mkdir: cannot create directory `/usr/bin/zip': File exists

Linux 将设备当做文件进行处理,清单 2.展示了如何打开设备文件 /dev/input/event5 并读取文件内容。文件 event5 表示一种输入设备,其可能是鼠标或键盘等。查看文件 /proc/bus/input/devices 可知 event5 对应设备的类型。设备文件 /dev/input/event5 使用 read() 以字符流的方式被读取。结构体 input_event 被定义在内核头文件 linux/input.h 中。

清单 2. 打开并读取设备文件
1 2 3 4 5 6 7 int fd; struct input_event ie; fd = open("/dev/input/event5", O_RDONLY); read(fd, &ie, sizeof(struct input_event)); printf("type = %d  code = %d  value = %d\\n",              ie.type, ie.code, ie.value); close(fd);

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: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。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
清单 3. 移动或重命名文件
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 # 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

在 Linux 系统中查看 inode 号可使用命令 stat 或 ls -i(若是 AIX 系统,则使用命令 istat)。清单 3.中使用命令 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。

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(见 图 2.hard link 就是 file 的一个别名,他们有共同的 inode)。硬链接可由命令 link 或 ln 创建。如下是对文件 oldfile 创建硬链接。

1 2 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。
清单 4. 硬链接特性展示
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 # ls -li total 0   // 只能对已存在的文件创建硬连接 # link old.file hard.link link: cannot create link `hard.link' to `old.file': No such file or directory   # echo "This is an original file" > old.file # cat old.file

以上是关于理解 Linux 的硬链接与软链接的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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