Linux操作系统的硬链接与软链接

Linux操作系统的硬链接与软链接

磁针石

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参考资料

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＊《深入理解Linux内核(第三版)》之1.5.2. Hard and Soft Links

 

首先要弄清楚,在Linux系统中,内核为每一个新创建的文件分配一个Inode(索引结点),每个文件都有一个惟一的inode号。文件属性保存在索引结点里，在访问文件时，索引结点被复制到内存在，从而实现文件的快速访问。

链接是一种在共享文件和访问它的用户的若干目录项之间建立联系的一种方法。Linux中包括两种链接：硬链接(Hard Link)和软链接(Soft Link),软链接又称为符号链接（Symbolic link）。

一、         硬链接

 

unix里文件由两部分组成，data part为数据部分，filename part为文件名部分。data part有一个概念为inode，inode指向文件在磁盘的存储位置block，以及文件的权限等信息。 filename part里有文件名和相关的inode。

可以有多个文件名都指向同一inode，于是这些文件名被称为hard link。

硬链接说白了是一个指针，指向文件索引节点，系统并不为它重新分配inode。可以用:ln命令来建立硬链接。语法:

ln [options] existingfile newfile
ln[options] existingfile-list directory

用法: 第一种:为”existingfile”创建硬链接,文件名为”newfile”。第二种:在”directory”目录中,为” existingfile-list”中包含的所有文件创建一个同名的硬链接。常用可选[options] –f 无论”newfile”存在与否,都创建链接。-n 如果”newfile”已存在,就不创建链接。

下面举一些例子:

$ ls –il
13058 -rwx - - - - - - 1 longcheng longcheng 48 8月 5 16:38 file1
13059 -rwx - - - - - - 1 longcheng longcheng 57 8月 5 16:40 file2
$ ln file2 file2hard
$ ls –il
13058 -rwx - - - - - - 1 longcheng longcheng 48 8月 5 16:38 file1
13059 -rwx - - - - - - 2 longcheng longcheng 57 8月 5 16:40 file2
13059 -rwx - - - - - - 2 longcheng longcheng 57 8月 5 16:40 file2hard

注意在创建链接前,file1 显示的链接数目为1,创建链接后(1)file1和file1hard的链接数目都变为2;(2) file1和file1hard在inode号是一样的(3) file1和file1hard显示的文件大小也是一样。可见进行了ln命令的操作结果：file1和file1hard是同一个文件的两个名字，它们具 有同样的索引节点号和文件属性，建立文件file1的硬链接，就是为file1的文件索引节点在当前目录上建立一个新指针。如下图,你可以删除其中任何一 个,如rm file2 ,每次只会删除一个指针,

链接数同时减一,只有将所有指向文件内容的指针,也即链接数减为0时，内核才会把文件内容从磁盘上删除。当前目录逻辑结构：(不好意思图没有显示出来)。

还可以在不同目录，但同一文件系统中建立文件的硬链接。设file1、file2在目录/home/longcheng/dir1中，下面的命令，在/home/longcheng中建立file2的硬链接。

ln file2 /home/longcheng/file2hard

下面的程序，是将dir1目录中所有文件，在目录dir2中建立硬链接

$mkdir dir2
$ln /home/longcheng/dir1/* /home/longcheng/dir2

如果使用了 ln –f existingfile newfile,如果newfile已经存在，则无论原来newfile是什么文件，只用当前用户对它有写权限，newfile就成为exisitngfile的硬链接文件。

硬链接有两方面的限制：

• 不允许用户给目录创建硬链接。因为这可能把目录树变为环形图，从而就不可能通

过名字定位一个文件。

• 只有在同一文件系统中的文件之间才能创建链接。这带来比较大的限制，因为现代

Unix 系统可能包含了多种文件系统，这些文件系统位于不同的磁盘和/ 或分区，用

户也许无法知道它们之间的物理划分。

 

二、软链接（符号链接）

软链接克服了硬链接的不足，没有任何文件系统的限制，任何用户可以创建指向目录的符号链接。因而现在更为广泛使用，它具有更大的灵活性，甚至可以跨越不同机器、不同网络对文件进行链接。

建立软链接，只要在ln后面加上选项 –s，下面举个例子

$ ls -il
13058 -rwx - - - - - - 1 longcheng longcheng 48 8月 5 16:38 file1
13059 -rwx - - - - - - 2 longcheng longcheng 57 8月 5 16:40 file2
13059 -rwx - - - - - - 2 longcheng longcheng 57 8月 5 16:40 file2hard
$ln –s file1 file1soft
$ls -il
13058 -rwx - - - - - - 1 longcheng longcheng 48 8月 5 16:38 file1
13059 -rwx - - - - - - 2 longcheng longcheng 57 8月 5 16:40 file2
13059 -rwx - - - - - - 2 longcheng longcheng 57 8月 5 16:40 file2hard
13061 lrwxrwxrwx 1 longcheng longcheng 5 8月 5 16:58 file1soft->file1

从上面链接后的结果可以看出来软链接与硬链接，区别不仅仅是在概念上，在实现上也是不同的。 区别：硬链接原文件＆链接文件公用一个inode号，说明他们是同一个文件，而软链接原文件＆链接文件拥有不同的inode号，表明他们是两个不同的文 件；在文件属性上软链接明确写出了是链接文件，而硬链接没有写出来，因为在本质上硬链接文件和原文件是完全平等关系；链接数目是不一样的，软链接的链接数 目不会增加；文件大小是不一样的，硬链接文件显示的大小是跟原文件是一样的，这用强调，因为是等同的嘛，而这里软链接显示的大小与原文件就不同了， file1大小是48B，而file1soft是5B，这里面的5实际上就是“file1”的大小。

总之，建立软链接就是建立了一个新文件。当访问链接文件时，系统就会发现他是个链接文件，它读取链接文件找到真正要访问的文件。

在不同系统之间建立软链接、对目录建立链接，这里就不举例了，读者可以自己去尝试，我也是在不断实践中学习的。

当然软链接也有硬链接没有的缺点，因为链接文件包含有原文件的路径信息，所以当原文 件从一个目录下移到其他目录中，再访问链接文件，系统就找不到了～～，而硬链接就没有这个缺陷，你想怎么移就怎么移（呵呵）；还有它要系统分配额外的空间 用于建立新的索引节点和保存原文件的路径。

补充一下：可以通过symlink来查看链接文件，可以用 man symlink来学习。

更多的参考资料：