【Linux】什么是文件系统及inode？如何创建软硬链接？软硬链接有什么作用？

inode

了解一下文件系统：

Linux ext2文件系统，上图为磁盘文件系统图（内核内存映像肯定有所不同），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。例如mke2fs的-b选项可以设
定block大小为1024、2048或4096字节。而上图中启动块（Boot Block）的大小是确定的

• 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—备份
• 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。
• inode Table 节点表：存放文件属性 如 文件大小，所有者，最近修改时间等，保存了分组内部所有可用的inode（已经使用/没有使用）
• Date blocks ：保存的是分组内部所有文件的数据块

软硬链接

创建软硬链接

创建软链接：

我们先随便touch一个文件file.txt，我们使用ll -li命令查看到的前面的数字是inode的值，这里是658016

给一个文件创建软链接命令：

ln -s file.txt soft_file.link

软链接的inode值是658307

创建硬链接：

给一个文件创建硬链接命令：

ln file.txt hard_file.link

我们可以发现file.txt和hard_link的属性和inode都是一样的

理解硬链接

我们给file.txt文件中追加重定向一些数据：

我们使用cat命令查看file.txt与hard_file.link里面的数据，可以发现都是一样的内容

建立一个硬链接，究竟是做了什么?
 建立硬链接，根本没有创建新文件！因为没有给硬链接分配独立的inode既然没有创建文件，那么你一定没有自己的属性集合和内容集合你用的一定是别人的inode和内容


这个数字2，其实就是inode里面用来引用计数的硬链接数。

建立一个硬链接，就是在指导的路径下，新增文件名和inode编号的映射关系

什么时候一个文件算是被真正删除了？
 我们将file.txt删除后，它的硬链接个数会-1

当一个人文件的硬链接数变为0的时候，这个文件才算真正被删除了

理解软链接

我们将软链接的文件file.txt删除，我们会发现它的软链接标红了，且我们使用cat命令显示找不到这个文件，同样也可以说明，软链接不是通过inode编号去寻找file.txt，因为硬链接跟原文件inode编号是一样的，软链接是通过文件路径来寻找的。

比如我们重新创建一个同名文件，他有全新的inode，这时候软链接就恢复了，但是跟之前的硬链接已经没关系了：

一般情况下，软链接相当于windows下软件的快捷方式

总结软硬件链接：

• 软硬链接有什么区别：是否具有独立的inode
• 软链接具有独立的inode，可以被当做独立文件看待
• 硬链接没有独立的inode

软链接的作用：

下面是完整的shell操作流程：

[AMY@VM-12-15-centos lesson_13]$ mkdir -p ./bin/exe/mydir/
[AMY@VM-12-15-centos lesson_13]$ cd ./bin/exe/mydir/
[AMY@VM-12-15-centos mydir]$ ll
total 0
[AMY@VM-12-15-centos mydir]$ touch hello.c
[AMY@VM-12-15-centos mydir]$ vim hello.c
[AMY@VM-12-15-centos mydir]$ cat hello.c
#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("hello world!!\n");
    return 0;
}
[AMY@VM-12-15-centos mydir]$ gcc -o hello hello.c
[AMY@VM-12-15-centos mydir]$ ll
total 16
-rwxrwxr-x 1 AMY AMY 8360 Jun 24 16:28 hello
-rw-rw-r-- 1 AMY AMY   79 Jun 24 16:27 hello.c
[AMY@VM-12-15-centos mydir]$ cd -
/home/AMY/zt/lesson_13
[AMY@VM-12-15-centos lesson_13]$ pwd
/home/AMY/zt/lesson_13
[AMY@VM-12-15-centos lesson_13]$ ln -s ./bin/exe/mydir/hello myhello
[AMY@VM-12-15-centos lesson_13]$ ll -i
total 4
658016 drwxrwxr-x 3 AMY AMY 4096 Jun 24 16:26 bin
658313 lrwxrwxrwx 1 AMY AMY   21 Jun 24 16:30 myhello -> ./bin/exe/mydir/hello
[AMY@VM-12-15-centos lesson_13]$ ./myhello
hello world!!

上面的主要意思就是在该路径lesson_13下面创建一个目录到./bin/exe/mydir/，然后在这个路径写一个程序hello.c用来输出hello world!!，然后回到原路径，创建一个软链接ln -s ./bin/exe/mydir/hello myhello，运行程序./myhello输出hello world!!

硬链接的作用：

思考下面为什么普通文件的硬链接个数是1，而目录文件的硬链接是2？

一个普通文件，本身就有一个文件名和自己的inode具有一个映射关系

而一个目录文件，除了本身文件名与自己的inode的一个映射关系，在目录里面还有.表示当前文件，与目录也具有一个映射关系，所以它的初始硬链接个数是2.

我们在mydir里面再创建一个目录，它的硬链接就是3了

[AMY@VM-12-15-centos empty]$ ll -ia
total 8
658308 drwxrwxr-x 2 AMY AMY 4096 Jun 24 16:57 .
658307 drwxrwxr-x 3 AMY AMY 4096 Jun 24 16:57 ..
[AMY@VM-12-15-centos empty]$ cd ..
[AMY@VM-12-15-centos mydir]$ ll -ia
total 12
658307 drwxrwxr-x 3 AMY AMY 4096 Jun 24 16:57 .
658301 drwxrwxr-x 3 AMY AMY 4096 Jun 24 16:47 ..
658308 drwxrwxr-x 2 AMY AMY 4096 Jun 24 16:57 empty
[AMY@VM-12-15-centos mydir]$ cd ..
[AMY@VM-12-15-centos lesson_13]$ ll -ia
total 12
658301 drwxrwxr-x  3 AMY AMY 4096 Jun 24 16:47 .
664585 drwxrwxr-x 17 AMY AMY 4096 Jun 23 20:38 ..
658016 -rw-rw-r--  1 AMY AMY    0 Jun 24 16:47 file.txt
658307 drwxrwxr-x  3 AMY AMY 4096 Jun 24 16:57 mydir

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