在介绍硬链接和软链接之前,首先接受下硬盘相关的知识,主要是了解下 inode 。
硬盘设备是由大量的扇区组成的。以 MBR 分区为例。每个扇区的容量为 512 字节。其中第一个扇区最重要。它里面保存着主引导记录与分区表信息。就第一个扇区来讲,主引导记录需要占用 446 字节,分区表为 64 字节,结束符占用 2 字节。其中分区表每记录一个分区信息就需要 16 字节,这样一来,最多就只有4个分区信息可以写到第一扇区中,这4个分区就是4个主分区。
第一个扇区最多只能创建出4个分区 ?
为了解决分区个数不够的问题,可以将第一个扇区的分区表中16个字节(原本要写入主分区信息)的空间(称之为扩展分区)拿出来指向另一个分区。
也就是说,扩展分区并不是一个真正的分区,而像是有一个占用 16 字节的分区表空间的指针,一个指向另外一个分区的指针。这样一来,用户一般会选择使用3个主分区+1个扩展分区的方法,然后在扩展分区中创建无数个逻辑分区,从而来满足多分区(大于4个)的需求。
Linux 系统中有一个名为 superblock 的 “硬盘地图”。 Linux 并不是把文件内容直接写入到 superblock 中,而是在里面记录着整个文件系统的信息。
Linux 把每个文件的权限与属性记录在 inode("索引节点:index node ") 中,而且每个文件占用一个独立的 inode 表格,该表格的默认大小为 128 字节。
里面记录着如下信息 :
在 Linux 系统中 ,inode 号才是文件的唯一标识而非文件名。文件名只是为了方便人们的记忆和适用。
ls -li
total xx
533124 drwxr-xr-x 9 apple apple 4096 May 4 10:22 apache-tomcat-8.5.41
360908 -rw-rw-r-- 1 apple apple 18 Jun 1 23:50 helloWolrd
360974 drwxr-xr-x 4 apple apple 4096 Jun 3 10:15 hi-cat
393217 drwxrwxr-x 6 apple apple 4096 May 28 09:37 program
518079 drwxrwxr-x 3 apple apple 4096 Mar 4 11:31 project
如上述命令 “ls -li” 结果中的第一列就是文件的 inode 号。系统是通过 inode 号寻找正确的文件数据块。
文件的实际内容则保存在 block 中(大小可以是 1KB、2KB 或 4KB),一个 inode 的默认大小为 128B (在 Ext3 文件系统中),记录一个 block 则消耗 4B 。当文件的 inode 被写满后,Linux 系统会自动分配出一个 Block 块,专门用于像 innode 那样记录其他 block 块的信息,这样能把各个 block 块的内容串到一起,就能够让用户读到完整的文件内容了。
对于存储文件内容的的 Block 块,有以下两种常见情况,以 4KB 的 block 大小为例说明情况 :
总结 :
superBlock : 存储整个文件系统的信息。
inode : 存储文件的权限与属性。
data block : 真正存储文件内容。
在 Windows 系统中,快捷方式是指向原始文件的一个链接文件。可以让用户从不同的位置来访问原始的文件;原文件一旦被删除或剪切到其他地方后,会导致链接文件失效。
但是在 Linux 系统中,"快捷方式"就不太一样 。在 Linux 系统存在硬链接和软链接两种文件。
硬链接(hard link) : 可以将它理解为一个 “指向原始文件 inode 的指针”,系统不为它分配独立的 inode 和 文件。所以,硬链接文件与原始文件其实是同一个文件,只是名字不同。我们每添加一个硬链接,该文件的 innode 连接数就会增加 1 ; 而且只有当该文件的 inode 连接数为 0 时,才算彻底被将它删除。因此即便删除原始文件,依然可以通过硬链接文件来访问。需要注意的是,我们不能跨分区对文件进行链接。(我第一次看硬链接的时候,满脸都是问号,大家不要纠结概念,看下面图。)
此时新建一个硬链接
ln fileName newFileName
从上图中可以看出,fileName 和 newFileName 都指向同一个文件,因此,无论你编辑哪一个文件,另一个文件也会做相应的改变。比如
echo "helloWorld" >> newFileName
vim fileName // 此时原文件中也多出了 helloWorld。
我相信大家产生疑惑的地方是删除文件。如果此时我们删除原文件,如下图:
用代码表示下:
rm fileName
vim newFileName // 文件仍然存在,我们删除的仅仅是一个指向真实文件的指针而已。或者说只是让 inode 连接数 -1 。
用代码表示下:
rm newFileName
vim fileName // 文件仍然存在
我们可以这样理解,在 Linux 系统中,文件名本身就相当于硬链接,文件名仅仅是一个指针。
因为笔者是个菜鸡 Java 成员,如果不会 Java ,忽略下面代码即可。
尝试用下 Java 来描述下硬链接, :
Student student = new Student(); // 等同于在 Linux 新建了一个文件
Student newStudent = student; // 等同于给 Linux 文件新建一个硬链接
student = null; // 删除原文件(的指针)
if (newStudent != null) {
System.out.println("newStudent 不为空"); // 对象仍然存在 等同于 文件仍然存在
}
// 输出了 newStudent 不为空
软链接(symbolic link) : 等同于 Windows 系统下的快捷方式。仅仅包括所含链接文件的路径名字。因此能链接目录,也能跨文件系统链接。但是,当删除原始文件后,链接文件也将失效。
ln 用于创建软或硬链接。
参数 | 作用 |
---|---|
-s | 创建软链接(如果不带 -s 参数,默认创建硬链接) |
-f | 强制创建文件或目录的链接 |
-i | 覆盖前先询问 |
-v | 显示创建链接的过程 |
软链接示例 :
[apple@VM_0_8_centos ~]$ echo "hello world" > helloWorld
[apple@VM_0_8_centos ~]$ ln -s helloWorld sHelloWorld
[apple@VM_0_8_centos ~]$ cat helloWorld
hello world
[apple@VM_0_8_centos ~]$ cat sHelloWorld
hello world
[apple@VM_0_8_centos ~]$ rm helloWorld
[apple@VM_0_8_centos ~]$ cat sHelloWorld
cat: sHelloWorld: No such file or directory
硬链接示例 :
[apple@VM_0_8_centos ~]$ echo "hello world" > helloWorld
[apple@VM_0_8_centos ~]$ ln helloWorld hardHelloWorld
[apple@VM_0_8_centos ~]$ cat helloWorld
hello world
[apple@VM_0_8_centos ~]$ cat hardHelloWorld
hello world
[apple@VM_0_8_centos ~]$ ls -lhi hardHelloWorld helloWorld
360888 -rw-rw-r-- 2 apple apple 12 Jun 4 17:10 hardHelloWorld // 第一列为 inode 号,第三列为 inode 连接数
360888 -rw-rw-r-- 2 apple apple 12 Jun 4 17:10 helloWorld // 两个文件的 inode 号是一样的。
[apple@VM_0_8_centos ~]$ rm helloWorld
[apple@VM_0_8_centos ~]$ cat hardHelloWorld
hello world
硬链接占据空间吗 ? 比如我有一个 1G 的文件,现在我给这个文件建了一个硬链接。那么会占据 2G 空间吗?
不会,之前我们说了硬链接是一个指针或者说是文件的引用。只占一点点空间。
https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-hardandsymb-links/index.html
《Linux 就该这么学》