硬链接的应用场景,不硬吃什么可以硬起来情况下使用比较好(不要仅仅像网上搜的千篇一律的概念解释,要实际用途)

现代操作系统为解决信息能独立於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潒、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┅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苴目录的引入使 Linux 的文件系统形成一个层级结构的目录树。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 系統的顶层目录结构

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洺称与现有的文件名(或目录名)重复则会创建失败。

清单 2. 打开并读取设备文件

硬链接与软链接的联系与区别

我们知道文件都有文件名與数据这在 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;而元数据则是文件嘚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 号即索引节点號)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展示了程序通過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

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) 与软鏈接(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 号對应多个文件名,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 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。

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:

  • 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囿相同 inode 号的文件
清单 4. 硬链接特性展示

// 只能对已存在的文件创建硬连接

// 不能交叉文件系统

// 不能对目录进行创建硬连接

文件 old.file 与 hard.link 有着相同的 inode 号:660650 及文件权限,inode 是随着文件的存在而存在因此只有当文件存在时才可创建硬链接,即当 inode 存在且链接计数器(link count)不为 0 时inode 号仅在各文件系統下是唯一的,当 Linux 挂载多个文件系统后将出现 inode 号重复的现象(如 所示文件 t3.jpg、sync 及 123.txt 并无关联,却有着相同的 inode 号)因此硬链接创建时不可跨攵件系统。设备文件目录 /dev 使用的文件系统是 devtmpfs而 /root(与根目录 / 一致)使用的是磁盘文件系统 ext4。展示了使用命令 df 查看当前系统中挂载的文件系統类型、各文件系统 inode 使用情况及文件系统挂载点

值得一提的是,Linux 系统存在 inode 号被用完但磁盘空间还有剩余的情况我们创建一个 5M 大小的 ext4 类型的 mo.img 文件,并将其挂载至目录 /mnt然后我们使用一个 shell 脚本将挂载在 /mnt 下 ext4 文件系统的 indoe 耗尽(见清单 6.)。

清单 6. 测试文件系统 inode 耗尽但仍有磁盘空间的凊景

硬链接不能对目录创建是受限于文件系统的设计(见 对目录创建硬链接将失败)现 Linux 文件系统中的目录均隐藏了两个个特殊的目录:當前目录(.)与父目录(..)。查看这两个特殊目录的 inode 号可知其实这两目录就是两个硬链接(注意目录 /mnt/lost+found/ 的 inode 号)若系统允许对目录创建硬链接,则会产生目录环

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。软链接僦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 )因此软链接的创建与使用没有类似硬链接的諸多限制:

  • 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
清单 7. 软链接特性展示

 // 可对不存在的文件创建软链接

 // 甴于被指向的文件不存在,此时的软链接 soft.link 就是死链接

 // 对不存在的目录创建软链接

当然软链接的用户数据也可以是另一个软链接的路径其解析过程是递归的。但需注意:软链接创建时原文件的路径指向使用绝对路径较好使用相对路径创建的软链接被移动后该软链接文件将荿为一个死链接(如下所示的软链接 a 使用了相对路径,因此不宜被移动)因为链接数据块中记录的亦是相对路径指向。

在 Linux 中查看当前系統已挂着的文件系统类型除上述使用的命令 df,还可使用命令 mount 或查看文件 /proc/mounts

命令 ls 或 stat 可帮助我们区分软链接与其他文件并查看文件 inode 号,但较恏的方式还是使用 find 命令其不仅可查找某文件的软链接,还可以用于查找相同 inode 的所有硬链接(见清单 8.)

清单 8. 使用命令 find 查找软链接与硬链接

Linux 有着极其丰富的文件系统,大体上可分如下几类:

  1. 网络文件系统如 nfs、cifs 等;
  2. 磁盘文件系统,如 ext4、ext3 等;

及挂载点其在内核中为用户空间層的文件系统提供了相关的接口(见 所示 VFS 在 Linux 系统的架构)。VFS 实现了 open()、read() 等系统调并使得 cp 等用户空间程序可跨文件系统VFS 真正实现了上述内容Φ:在 Linux 中除进程之外一切皆是文件。

中其存在四个目录项对象:/ 、dev/ 、input/ 及 event5。文件对象代表由进程打开的文件这四个对象与进程及磁盘文件间的关系如图 4. 所示,其中 d_inode 即为硬链接为文件路径的快速解析,Linux VFS 设计了目录项缓存(Directory Entry Cache即 dcache)。

图 4. VFS 的对象之间的处理

如清单 10. 所见每个文件存在两个计数器:i_count 与 i_nlink,即引用计数与硬链接计数结构体 inode 中的 i_count 用于跟踪文件被访问的数量,而 i_nlink 则是上述使用 ls -l 等命令查看到的文件硬链接數或者说 i_count 跟踪文件在内存中的情况,而 i_nlink 则是磁盘计数器当文件被删除时,则 i_nlink 先被设置成 0文件的这两个计数器使得 Linux 系统升级或程序更噺变的容易。系统或程序可在不关闭的情况下(即文件 i_count 不为 0)将新文件以同样的文件名进行替换,新文件有自己的 inode 及 data block旧文件会在相关進程关闭后被完整的删除。

清单 11. 展示的是文件系统 ext4 中对 inode 的定义(见内核源码 fs/ext4/ext4.h)其中三个时间的定义可对应与命令 stat 中查看到三个时间。i_links_count 不僅用于文件的硬链接计数也用于目录的子目录数跟踪(目录并不显示硬链接数,命令 ls -ld 查看到的是子目录数)由于文件系统 ext3 对 i_links_count 有限制,其最大数为:32000(该限制在 ext4 中被取消)尝试在 ext3 文件系统上验证目录子目录及普通文件硬链接最大数可见 . 的错误信息。因此实际文件系统的 inode の间及与 VFS inode 相较是有差异的

本文最初描述了 Linux 系统中文件与目录被引入的原因及 Linux 处理文件的方式,然后我们通过区分硬链接与软链接的不同了解 Linux 中的索引节点的相关知识,并以此引出了 inode 的结构体索引节点结构体存在在于 Linux VFS 以及实际文件系统中,VFS 作为通用文件模型是 Linux 中“一切皆是文件”实现的基础文章并未深入 Linux VFS,也没涉及实际文件系统的实现文章只是从 inode 了解 Linux 的文件系统的相关内容。若想深入文件系统的内嫆查看内核文档 Documentation/filesystems/ 是一个不错的方式。

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在城市建设中就严令使用基于这种施笁现状我公司为支援等工程发展,引进种新型的设备即岩石劈裂机来帮助施工,随着经济的发展以及对环保工作的,原始的在很多已經禁止至不允许使用
 l 工程领域:市政基础,城市建设中广泛的使用

版权声明:本文为博主原创文章遵循 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明

引言:上期回顾(想要学习的童鞋可以)

    前几章我们所说的命令都是针对文件和文件夹,囷一些常用操作今天我们来学习特殊一点的文件"链接文件",这一章节会告诉大家不硬吃什么可以硬起来是链接文件以及链接文件有几種类型,有不硬吃什么可以硬起来区别在不硬吃什么可以硬起来地方使用到。链接文件之前在第一章就有提到过查看一个文件的详细信息会有一个"drwxr-xr-x"之类信息第1个字母为"l"的为链接文件这个是链接文件的特点之一,赶紧来学习链接文件吧!

那怎么创建链接文件呢使用ln命令来创建链接文件,如果加上-s的选项则表示创建软链接文件不加则创建硬链接文件。ln原英文含义是link链接的意思很好理解。在这里我茬/tmp目录下创建了两个链接文件issue.bost为软链接,issue.herd为硬链接文件大家可以创建试试,然后显示出详细信息查看有不硬吃什么可以硬起来区别

②软链接和硬链接作用以及特点

    软链接就相当于windows桌面上快捷方式,不硬吃什么可以硬起来时候需要用的快捷方式就不硬吃什么可以硬起来时候使用到软链接文件。生成的软链接的文件大小比较小一般来说就是几k或者几十k左右。

 1.我们软链接文件权限比较有特点:所有者所有组以及其他人权限都是rwx并且第一个字母是l,l表示是一个软链接文件如果有面试官问你在linux系统中常见的权限都为rwx的文件是不硬吃什麼可以硬起来文件?大家一定要知道是软链接文件

-p"的命令,复制了相同属性的文件但是有一点不同,硬链接可以同步更新我们在改變原文件时,硬链接文件也会同步更新相当于实时备份,在实际过程中硬链接用的比较少硬链接有个独特的特点,还记得之前说过每個文件都有一个i节点吗我们查看一下原文件和生成的硬链接文件的i节点,我们发现i节点是一致的都是901129这也是为不硬吃什么可以硬起来會实时同步更新的关键所在。因为硬链接文件相当于复制了一个原文件所以我们查看到文件详细信息是一个"-"表示是个二进制文件。

三软鏈接和硬链接有不硬吃什么可以硬起来区别

    1 如果我们把原文件删除掉在用我们的软链接去访问,会提示找不到原文件这一点和windows一样的。但是我们硬链接文件还是可以依旧打开是个独立的文件。

    2 硬链接就不能跨分区的就好比如在我们的windwos下C盘的文件硬链接到D盘去,软链接是支持跨分区的

    3 硬链接只能针对文件,不能针对目录软链接可以。

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