【Linux】开始认识软硬链接

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给大家一句话：
人生，终究不允许你只做一个旁观者。 – 朱德庸

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软硬链接与动静态库

  • 1 前言
  • 2 软硬链接
    • 2.1 软链接
    • 2.2 硬链接
    • 2.3 总结
  • Thanks♪(･ω･)ﾉ谢谢阅读！！！
  • 下一篇文章见！！！

1 前言

上篇文章我们学习了文件系统，了解未打开的文件在磁盘中是如何储存的。

  1. 首先在磁盘中我们都会进行一个磁盘的分区
  2. 每个分区又分为若干的组
  3. 每个组都有若干的 Block Group 进行管理
  4. Block Group ：其中有一套文件系统进行管理：
    • super block (超级块)：用来记录文件系统的结构信息（统筹管理文件系统），防止数据丢失。不是每个 Block Group 都有超级块。
    • GDT：块组描述符，描述块组属性信息：块多大，有多少个Datablock，使用了多少个… 其本质是管理字块的部分
    • block bitmap:数据块的位图，通过比特位来记录那一个数据块被使用了。
    • inode bitmap:inode的位图，每个bit表示一个inode是否空闲可用。通过比特位表示是否可用。
    • inode table:inode 表，用来储存若干个inode。inode里储存文件的基础属性信息，每个文件对应一个inode。每个文件都有一个inode编号，通过这个编号确定文件所在的分组。inode里存在Dateblock [ N ],标记该文件使用了哪些数据块。
    • Date block：数据块，每个都是固定大小（一般4KB），储存文件内容。

然后我们怎么寻找一个文件呢：
要找到指定文件 -> 首先要找到所在目录（逆向解析路径） ->找到文件的inode编号 -> 打开文件
操作系统必须通过路径来确定文件！！！

操作系统的命令也是同理，我们使用命令时会在环境变量中的PATH中的路径进行寻找命令（可执行文件）
目录也是文件！目录里储存着文件名与inode编号的映射关系！！！

找到所在目录的过程与找指定文件过程一样，因为目录本质也是文件！就这样进行逆向的路径解析。 （逆向解析的过程会储存在缓存区中，方便下次提高效率）

目录是由进程提供的，内核文件系统提前写入并组织好了。

接下来我们就要来学习软硬链接了

2 软硬链接

2.1 软链接

先来看软连接：
我们先创建一个文件用来进行演示
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来看奥：

  1. 我们先创建了一个文本文件，里面写入了我们的数据
  2. 然后使用命令ln -s file_target1.txt file_soft.link
    • ln是创建一个链接的命令
    • -s 表示形成软链接
    • 然后是目标文件与形成的链接名
  3. 然后我们就能看到一个带有蓝色高光的软链接形成了，并且具有独立的inode number，说明是一个新的文件。
  4. 软链接里面储存着与被链接文件相同的内容
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    如果我们删掉目标文件会发生什么呢？
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    直接就红色高闪报警了，也就找不到目标文件了！

那软链接有什么用呢？
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我们想要使用myls，就需要这样执行./bin/a/b/c/myls，很是复杂。那么软链接就可以解决这个问题，我们建立一个“快捷方式”-软链接就可以：
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我们就可以直接运行这个软链接就可以了:
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所以软链接通常就是用来作为快捷方式的！！！可以链接可执行程序，可以链接路径比较深的文件等…
我们来看看Linux下的软链接：
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来看一个：
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这是一个软链接与目标文件，以后我们可以很平滑的替换目标文件，而保证上层使用不会出错（上层都是使用软链接来使用）。

2.2 硬链接

再来看看硬链接：
同样创建一个文件来示范：
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来看奥：

  1. 我们先创建了一个文本文件，里面写入了我们的数据
  2. 然后使用命令ln file_target2.txt file_soft.link
    • ln是创建一个链接的命令（这里没有 -s 所以是硬链接）
    • 然后是目标文件与形成的链接名
  3. 然后我们就能看到一个硬链接形成了，与被链接的文件具有相同的inode number，共用一份inode 。而且一个数字改变了（表示硬链接的数量）
  4. 硬链接里面很明显是相同的内容（毕竟inode都一样）
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硬链接有什么用呢？
来看奥：
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硬链接可以起到一个备份的作用，毕竟是一个独立的文件，并且具有目标文件的属性与数据。只是引用计数变回 1 。
硬链接就是一个文件名和inode的映射关系，建立硬链接，就是在指定目录下，添加一个 新的文件名和inode number的映射关系。

也就做到了备份的作用：
我们创建一个这样的文件夹：
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我们可以在这里面进行创建硬链接。
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如果在文件被删除的情况下，我们可以在backup中找到备份！！！

再来看个好玩的：
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我们新建立的文件的引用数量是 1这很好理解奥，再看：
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哎嘿，新建的目录文件为什么引用计数就是2呢？其实就是. .. 这两个文件在我们新建目录是就会创建！我们进入dir来看看：
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先不管..引用计数为什么是 4 。. 的引用计数是2 ，并且inode与刚才的dir一张，说明.是对dir的硬链接！我们再来在dir里创建一个目录文件看看：
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这时.的引用计数变成了3，为什么呢？？？因为在otherdir下的..同样指向的是dir：
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OK？这样刚才的..引用计数为什么是4也就可以理解了！

任何一个目录，该刚开始建立的时候，引用计数一定是2（因为. .. 默认会创建），在该目录下每创建一个新目录，该目录的引用计数都会+1。一个目录下有几个目录 = 引用计数 - 2

那我们可不可以建立目录的硬链接呢？？？
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不可以！！！系统不允许我们对目录进行硬链接！！！为什么？来看：
假如我们创建了一个指向根目录的硬链接
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按照Linux操作系统的寻找文件的步骤，想要找到lesson23下的一个文件，就会从/根目录进行深度优先搜索，那么寻找到root.hard的时候，就会返回到/，直接触发无限递归了！！！所以系统不允许我们建立目录的硬链接！！！
那为什么还有. .. ，这难道不是目录的硬链接吗，这难道就不会无限递归吗？
答案是不会！因为. ..名称是固定的，系统可以辨别这两个硬链接，查找时不对. .. 进行处理。甚至我们也删除不了. .. !!!

2.3 总结

根据上面，我们可以总结一下

  1. 软链接是一个独立的文件，具有独立的inode number。文件类型是 l（link）。软链接的内容是目标文件所对应的路径字符串。类似Windows下的快捷方式！
  2. 硬链接不是一个独立的文件，因为没有独立的inode number，用的是目标文件的inode number。是一个文件名与inode的映射关系。
  3. 属性中有一列硬链接数：有多少个文件名字符串通过inode number指向我。
  4. 软链接的作用：类似Windows系统的快捷方式，让我们的访问更加方便
  5. 硬链接的作用：一般来做文件备份！

Thanks♪(･ω･)ﾉ谢谢阅读！！！

下一篇文章见！！！

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