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硬链接和软链接

发布时间:2014-09-05 13:35:04作者:知识屋

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
 /              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。

# 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
 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);

硬链接的特性

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 图 1. 通过文件名打开文件
软链接 VS. 硬链接:快速解析
清单 3. 移动或重命名文件
[root@gvtv svnmanager]# stat config.php  File: "config.php"  Size: 2556            Blocks: 8          IO Block: 4096   ???¨????Device: 802h/2050d      Inode: 11804169    Links: 1Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)Access: 2013-10-31 10:10:23.490475413 +0800Modify: 2013-10-31 10:08:40.868475483 +0800Change: 2013-10-31 10:08:40.917475486 +0800[root@gvtv svnmanager]# mv config.php config.php.linux[root@gvtv svnmanager]# stat config.php.linux  File: "config.php.linux"  Size: 2556            Blocks: 8          IO Block: 4096   ???¨????Device: 802h/2050d      Inode: 11804169    Links: 1Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)Access: 2013-10-31 10:10:23.490475413 +0800Modify: 2013-10-31 10:08:40.868475483 +0800Change: 2013-10-31 11:47:20.973471459 +0800[
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:11804169。

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。

 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。

    当你创建一个硬链接时,你创建的是指向数据位置的另一个指针,而不是指向现有文件的指针。这意味着编辑一个文件的硬链接等价于编辑该文件的原始实例。

    软链接的特性

    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(见 图 2.)。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)。图 2. 软链接的访问 图 2. 软链接的访问
      软链接 VS. 硬链接:快速解析
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