从零开始的linux 第二十一章(Inode以及Block详解其二与软链接)

Posted 2020-10-17

从零开始的linux 第二十一章

在紧张的学习中，又迎来了新的一周~~小编也在同学们的迫切要求下继续来更新博客咯~~

同学们：“我们才没要求你！”

唉？？同学们一点都不配合呢~~别不好意思嘛~~

好啦~不逗你们了，小编就节省大家的时间，赶快开始这章的课程吧~~

在上一章中，小编给同学们讲了 Inode号 和 Block，不过还没有给同学们讲完哦~所以上一章的题目是 其一 ，那么毫无疑问这一章就是其二的内容咯~从上一章同学们已经了解了什么是Inode和Block，以及Inode中包含哪些东西，忘记的同学可以再翻看上一章内容~~并且，当一个分区下的Inode号被用尽之后，即使空间剩余再多也将无法创建新的文件，在上一章最后，同学们也了解到了linux中一个目录中的Bolck真正存放的数据是什么，并留下了一些问题，这一章，小编就来带着同学们解决这个问题吧~~

我们知道，每个分区的文件系统上都有Inode号，以及Block，并且这个Inode在相同分区下是唯一的，用来标识一个文件，不同分区下，Inode号会有可能相同，但因为是在不同分区，所以不会发生冲突，那么我们在复制和移动，删除文件的时候，操作系统究竟在做什么呢？

实际上，在复制和移动文件的时候，分为两种情况:第一种是在同一个分区下;第二种是在不同的分区下。在这两种情况下，又有两种情况:目标存在和目标不存在

小编就来介绍一下这几种情况情况:

在相同分区下cp复制一个文件:(目标不存在的情况下)

当我们用cp复制一个文件时，目标若是与源在同一个目录，同一个Inode号只能指向同一个Block，因为若同一个Inode号指向了不同的Block，当系统用这个Inode号来获取其指向的数据时，就会发生混乱。注意哦，这里所说的同一个Block是同一个数据，比如说，小编现在要向一个文件写入内容，一个Block存放的数据有限，而当写入文件的内容过多，会用到多个Block，但是这多个Block都属于同一种数据，属于同一个文件的内容。所以，若一个Inode号指向了不同的Block，就说明一个Inode号指向了不同的文件，那么当要用这个Inode查询数据时，结果就可想而知了...所以，不难想象，当复制一个文件到同一个分区下，系统会给这个复制出来的目标文件分配一个Inode号，同样会复制源文件的Block。

在相同分区下cp复制一个文件:(目标存在的情况下)

在cp复制文件的时，若目标存在，会提示我们是否覆盖该文件，若我们选择了覆盖，就会覆盖这个目标的原有的数据，但是，这个文件的Inode号会保留下来，但是会将这个文件的元数据给覆盖掉。

在不同分区下cp复制一个文件:(目标不存在的情况下)

既然在不同分区下，每个分区下都有各自Inode号，所以这点小编就不做过多解释了，其会将源文件的数据(block)以及元数据一起复制，并在目标所在的目录创建一个新文件分配一个新的Inode号。

在不同分区下cp复制一个文件:(目标存在的情况下)

与在同一个分区下的情况一样，这里小编也不做过多的介绍了~~

以上是cp复制文件的情况，下面，小编就来介绍一下移动文件：

在相同分区下mv移动一个文件:(目标不存在的情况下)

从上一章也了解到，目录中存放的是该目录下面所有文件的Inode号与文件名称的对应关系，并且在同一分区下Inode号是唯一的，那么移动文件时候，既然是移动，并且在同一个分区下，是否这个Inode号可以保持不变呢？同学们可以试想一下，小编在相同分区下移动文件，先假设这个文件的Inode号会发生变化，那么也就意味着会先把这个文件移除再创建，并把这个目录中的记录的Inode号与文件名的对应关系也删除，再分配一个新的Inode给目标。实际上，这个步骤是繁琐的，其中间有些步骤完全可以省略，也就是说，在同一个分区下，既然要使用同一个分区的Inode，不如索性就直接保留原来文件的Inode号以及元数据，仅仅是删除这个文件所在的目录中记录的该文件的Inode号与文件名的对应关系，并在移动的目标的目录中添加这条记录即可。因为文件本身没有发送迁移，所以即使要移动非常大的数据也能瞬间完成。

在相同分区下mv移动一个文件:(目标存在的情况下)

若目标存在，同样会提示我们是否覆盖该文件，这里与cp命令不同，虽然是覆盖文件，但是源文件同样有一个Inode号，而源文件的Inode号会将目标的Inode号给覆盖掉，完全使用源文件的Inode，同样会在源文件所在的目录中删除其Inode号与文件名的记录，并在目录的目录下删除目标的记录，将源文件的Inode与文件名记录添加进去。

在不同分区下mv移动一个文件:(目标不存在的情况下)

若不在同一个分区，移动文件就相当于两个命令的集合:cp复制和rm删除。会将源文件的数据与元数据全部复制到目标，并将源文件删除，在新的分区下给其分配一个新的Inode号

在不同分区下mv移动一个文件:(目标存在的情况下)

若在不同分区下，目标存在，同样会提示我们是否覆盖，但是这是在不同的分区下，既然要给这个源文件分配一个Inode，不如索性就是用目标的Inode，所以若不在同一个分区且目标存在，那么会使用目标的Inode号，并覆盖其元数据以及数据。

以上的mv移动文件时，Inode号与Block的变化情况，那么，小编在讲rm删除文件时，先给同学们介绍一下，什么是软链接，什么是硬链接:

软链接/符号链接：

软链接，又称为符号链接，相当于我们Windows中的"快捷方式"，对一个文件创建软链接，就相当于创建一个快捷方式，而这个快捷方式会很小，所以软链接亦是如此。这个软链接存储的内容是源文件的路径，所以其会很小，那么创建一个快捷方式会生成一个文件，创建软链接也会新生成一个文件，所以会给这个软链接分配一个Inode号，对一个文件创建软链接后，可以通过访问软链接来访问源文件。无论在不在同一个分区，都会创建一个新的文件分配一个Inode，所以，软链接是可以跨分区的。

ln -s:创建软链接

小编给/app/目录下的zzz/目录在/tmp目录下创建了一个软链接，可以清楚的看到该链接指向的目录时/app/zzz，现在，小编在/app/zzz目录下创建一个文件，当小编访问的时候访问/tmp/zzz

可以看到，访问的就是/app/zzz/目录下的内容。软链接不仅可以对目录创建，对文件依然可以创建软链接

此时访问这个软链接，访问的就是指向的这个文件，通过这两个文件，发现软链接的大小各不相同，这是因为软链接文件的大小取决于源文件的路径的长度，而这个路径可以是相对路径，也可以是绝对路径，绝对路径较简单，只是用源文件的绝对路径即可，那么相对路径的话，这个相对路径，是相对于这个链接文件而言，而非当前所在的目录而言，比如说，小编现在在/app/目录下，要对zzz目录在/tmp目录下创建一个软链接，小编使用一下相对路径

小编现在在当前目录下，使用相对路径创建了一个软链接，那么，小编进入/tmp目录看一下

唉？？软链接显示红色，而且指向的路径不对呀~~那是因为，站在这个软链接的角度来考虑，它找不到相对于它所在路径的相对路径下的zzz目录，小编用同样的方法将软链接创建到/app/目录下

此时这个软链接是可用的，因为它可以找到它所指向的源文件。

将软链接所链接到的源文件删除后，软链接将不可用，这个小编就不演示啦~~

所以，通过软链接，我们又变相的引出了一个事实，一个文件的Inode中的指针，不仅仅指向的是Block，还有可能指向另一个指针，而另一个指针还可以再指向另一个指针，由其他指针来指向Blck

啊~~小编好累~~嗯...不如先就到这里吧~~关于硬链接，以及删除文件时候进行的操作，等下一章小编就给同学们补上~~