说起链接文件,我们先来了解一下文件存储系统的一些小知识点
什么是inode?
文件存储在磁盘上,磁盘的最小存储单元叫做“扇区”,每个扇区存储512字节(相当于0.5kB),操作系统读取硬盘的时候,不会一个一个扇区读取,这样效率比较低,而是一次性读取多个扇区,即一次性读取一个“block”(块)。这种由多个扇区组成的“块”是文件存储的最小单位。“block”的大小通常是4KB,即连续八个“扇区”组成一个block。文件数据存储在block中,那么我们必须找一个地方存储文件的元信息,比如文件的创建者,文件的创建日期等等信息。存储文件元信息的区域就叫做inode,中文名即“索引节点”。每个文件都有对应的inode,里面包含了与该文件相关的一些信息。
那我们来画一画这个结构吧
那么inode的里面具体存放的是什么呢?让我们来看看
我们用stat命令来查看某个文件的inode信息:
从图中可以看出indoe包含的元信息有:
1:文件的大小(Size)
2:文件拥有者的User ID (Uid)
3: 文件的Group ID (Gid)
4: 文件的读、写、执行权限 (Access)
5: 文件的时间戳,共有三个:ctime指inode上一次变动的时间(Change),mtime指文件内容上一次变动的时间(Modify),atime指文件上一次打开的时间(Accsee)。
6: 链接数,即有多少文件名指向这个inode(Links)
7: 文件数据block的位置
inode大小是多少呢?
inode也会消耗硬盘空间,所以硬盘格式化的时候,操作系统自动将硬盘分成两个区域。一个是数据区,存放文件数据;另一个是inode区(inode table),存放inode所包含的信息。
每个inode节点的大小,一般是128字节或256字节。inode节点的总数,在格式化时就给定,一般是每1KB或每2KB就设置一个inode。假定在一块1GB的硬盘中,每个inode节点的大小为128字节,每1KB就设置一个inode,那么inode table的大小就会达到128MB,占整块硬盘的12.8%。
查看每个硬盘分区的inode总数和已经使用的数量,可以使用df命令。
查看每个inode节点的大小,可以用如下命令:
dumpe2fs -h /dev/hda | grep "Inode size"
但是需要进入root用户查看哦
为什么有inode号码?
每个inode都有一个号码,操作系统用inode号码来识别不同的文件。
这里值得重复一遍,Unix/Linux系统内部不使用文件名,而使用inode号码来识别文件。对于系统来说,文件名只是inode号码便于识别的别称或者绰号。
表面上,用户通过文件名,打开文件。实际上,系统内部这个过程分成三步:首先,系统找到这个文件名对应的inode号码;其次,通过inode号码,获取inode信息;最后,根据inode信息,找到文件数据所在的block,读出数据。
使用ls -i命令,可以看到文件名对应的inode号码:
我们可以通过ls -l(ll)这个命令查看文件的详细信息
理解了这些之后我们来进入正题,什么是软连接和硬链接?
硬链接?
一般情况下,文件名和inode号码是"一一对应"关系,每个inode号码对应一个文件名。但是,Unix/Linux系统允许,多个文件名指向同一个inode号码。
这意味着,可以用不同的文件名访问同样的内容;对文件内容进行修改,会影响到所有文件名;但是,删除一个文件名,不影响另一个文件名的访问。这种情况就被称为"硬链接"(hard link),这点也是和软连接最大的不同了。
ln命令可以创建硬链接:
ln 源文件 链接文件
我先创建一个源文件,看下它的文件信息,先记录下来
接下来我创建一个链接文件
由图可以看出源文件与目标文件的inode号码相同,都指向同一个inode。inode信息中有一项叫做"链接数",记录指向该inode的文件名总数,这时就会增加1(和上图对比)。反过来,删除一个文件名,就会使得inode节点中的"链接数"减1。当这个值减到0,表明没有文件名指向这个inode,系统就会回收这个inode号码,以及其所对应block区域。
这里顺便说一下目录文件的"链接数"。创建目录时,默认会生成两个目录项:"."和".."。前者的inode号码就是当前目录的inode号码,等同于当前目录的"硬链接";后者的inode号码就是当前目录的父目录的inode号码,等同于父目录的"硬链接"。所以,任何一个目录的"硬链接"总数,总是等于2加上它的子目录总数(含隐藏目录)。
硬链接不可以链接目录文件
什么是软连接??
除了硬链接以外,还有一种特殊情况。
链接文件A和源文件B的inode号码虽然不一样,但是文件A的内容是文件B的路径(所以A一般很小)。读取文件A时,系统会自动将访问者导向文件B。因此,无论打开哪一个文件,最终读取的都是文件B。这时,文件A就称为文件B的"软链接"(softlink)或者"符号链接
这意味着,文件A依赖于文件B而存在,如果删除了文件B,打开文件A就会报错:"No such file or directory"。这是软链接与硬链接最大的不同:文件A指向文件B的文件名,而不是文件B的inode号码,文件B的inode"链接数"不会因此发生变化。
ln -s命令可以创建软链接。
ln -s 源文文件或目录 目标文件或目录
从文件的信息我们看出来了test.cpp是soft.cpp的链接文件,为啥那么链接时我需要写源文件的绝对地址呢,因为如果我将源文件移动位置,链接文件就会失效,给绝对路径就可以找到源文件。
,