_Linux理解软硬链接

0. 准备(文件系统)

• 我们使用ls -l的时候看到的除了看到文件名，还看到了文件数据。

[Ding@VM-4-6-centos ~]$ ls -l
total 168
drwxrwxr-x 3 Ding Ding 4096 Jul 21 10:25 dir
drwxrwxr-x 3 Ding Ding 4096 Jul 19 19:50 excise
-rw-rw-r-- 1 Ding Ding 148906 Jul 13 15:56 file.txt
drwxrwxr-x 22 Ding Ding 4096 Nov 1 14:57 my
drwxrwxr-x 2 Ding Ding 4096 Jul 15 16:36 project
-rw-rw-r-- 1 Ding Ding 77 Jul 14 17:31 world.c

每行包含7列：

• 模式
• 硬链接数
• 文件所有者
• 组
• 大小
• 最后修改时间
• 文件名

其实这个信息除了通过这种方式来读取，还有一个stat命令能够看到更多信息

[Ding@VM-4-6-centos ~]$ stat world.c
File: ‘world.c’
Size: 77 Blocks: 8 IO Block: 4096 regular file
Device: fd01h/64769d Inode: 655769 Links: 1
Access: (0664/-rw-rw-r–) Uid: ( 1001/ Ding) Gid: ( 1001/ Ding)
Access: 2022-07-20 10:47:00.493716456 +0800
Modify: 2022-07-14 17:31:51.882251084 +0800
Change: 2022-07-14 18:07:49.021094627 +0800
Birth: -

下面解释一下文件的三个时间：

• Access 最后访问时间
• Modify 文件内容最后修改时间
• Change 属性最后修改时间

01. inode

为了能解释清楚inode我们先简单了解一下文件系统

磁盘是典型的块设备，硬盘分区被划分为一个个的block。一个block的大小是由格式化的时候确定的，并且不可以更改。

• Block Group：ext2文件系统会根据分区的大小划分为数个Block Group。而每个Block Group都有着相同的结构组成。政府管理各区的例子
• 超级块（Super Block）：存放文件系统本身的结构信息。记录的信息主要有：bolck 和 inode的总量，未使用的block和inode的数量，一个block和inode的大小，最近一次挂载的时间，最近一次写入数据的时间，最近一次检验磁盘的时间等其他文件系统的相关信息。Super Block的信息被破坏，可以说整个文件系统结构就被破坏了
• GDT，Group Descriptor Table：块组描述符，描述块组属性信息
• 块位图（Block Bitmap）：Block Bitmap中记录着Data Block中哪个数据块已经被占用，哪个数据块没有被占用
• inode位图（inode Bitmap）：每个bit表示一个inode是否空闲可用。
• i节点表:存放文件属性 如 文件大小，所有者，最近修改时间等
• 数据区：存放文件内容

011. inode 与 文件名关系

找到文件：
inode编号—>分区特定的Block group —> inode—> 属性—> 内容
然而inode编号来自目录结构

1. 一个目录可以有很多文件，但这些文件名字一定不同
2. 目录是文件，看下面一个文件的inode编号

[Ding@VM-4-6-centos my]$ ls -i 22111
789870 abc

总结：
文件名：inode编号的映射关系，互为Key值
进入目录：需要x（执行权限）
创建文件：需要w（写权限）
显示文件名与属性：需要r（读权限）

1. 软硬链接

1.1. 理解硬链接

通过上面知识储备我们知道，真正找到磁盘上文件的并不是文件名，而是inode。 其实在linux中可以让多个文件名对应于同一个inode。

• 例如：

[Ding@VM-4-6-centos 22111]$ touch abc
[Ding@VM-4-6-centos 22111]$ ln abc def
[Ding@VM-4-6-centos 22111]$ ll -i
total 0
789870 -rw-rw-r-- 2 Ding Ding 0 Nov 1 15:22 abc
789870 -rw-rw-r-- 2 Ding Ding 0 Nov 1 15:22 def

• abc和def的链接状态完全相同，他们被称为指向文件的硬链接。内核记录了这个连接数，inode 789870 的硬连接数为2。
• 我们在删除文件时干了两件事情：1.在目录中将对应的记录删除，2.将硬连接数-1，如果为0，则将对应的磁盘释放。

有什么用娜？我们可以知道一个目录下有多少个文件

通过上面我们知道一个空目录下的硬链接数是2，因为还有2个（.）它也是一个文件，指当前目录（即自己目录名）；（…）它也是一个文件指上一级目录（即自己目录内部）

1.2. 理解软链接

• 硬链接是通过inode引用另外一个文件，软链接是通过名字引用另外一个文件，在shell中的做法
  加一个-s就是软链接：

[Ding@VM-4-6-centos ~]$ ln -s ./my/22111/exe exe

作用：
看下图：

原本很长的路径，有软链接就可以直接运行了。

总结：

• 软链接文件是一个独立的文件有自己的inode节点，文件中保存了源文件路径，通过数据中保存的源文件路径访问源文件（相当于快捷键）
• 硬链接是文件的一个目录项，与源文件共用同一个inode节点，直接通过自己的inode节点访问源文件（其实本质上来说与源文件没区别）就像一个别名。