inode与软硬链接

复习文件系统-导入软硬链接

一般情况下，文件名和inode号码是"一一对应"关系，每个inode号码对应一个文件名。但是，Unix/Linux系统允许，多个文件名指向同一个inode号码。这意味着，可以用不同的文件名访问同样的内容；对文件内容进行修改，会影响到所有文件名；但是，删除一个文件名，不影响另一个文件名的访问。这种情况就被称为"硬链接"（hard link）。 除了硬链接以外，还有一种特殊情况。文件A和文件B的inode号码虽然不一样，但是文件A的内容是文件B的路径。读取文件A时，系统会自动将访问者导向文件B。因此，无论打开哪一个文件，最终读取的都是文件B。这时，文件A就称为文件B的"软链接"（soft link）或者"符号链接（symbolic link）。 这意味着，文件A依赖于文件B而存在，如果删除了文件B，打开文件A就会报错：“No such file or directory”。这是软链接与硬链接最大的不同：文件A指向文件B的文件名，而不是文件B的inode号码，文件B的inode"链接数"不会因此发生变化。

软硬连接

在shell中，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。

创建软链接ln -s 被链接的文件名 链接文件

上述命令是创建软链接的，ln表示link，-s表示soft

[yyq@VM-8-13-centos 2023_02_07_Hard-Soft_Link]$ touch ceshi.txt
[yyq@VM-8-13-centos 2023_02_07_Hard-Soft_Link]$ ln -s ceshi.txt CESHI_Soft.LINK//为ceshi.txt创建软链接，CESHI_Soft.LINK访问ceshi.txt
[yyq@VM-8-13-centos 2023_02_07_Hard-Soft_Link]$ ll
total 0
lrwxrwxrwx 1 yyq yyq 9 Feb  7 17:12 CESHI_Soft.LINK -> ceshi.txt//可以看出文件类型是l，叫做链接文件
-rw-rw-r-- 1 yyq yyq 0 Feb  7 17:11 ceshi.txt

再看看这两个文件的inode

[yyq@VM-8-13-centos 2023_02_07_Hard-Soft_Link]$ ls -i -l
total 0
922006 lrwxrwxrwx 1 yyq yyq 9 Feb  7 17:12 CESHI_Soft.LINK -> ceshi.txt//软连接也是一个独立的文件,有自己独立的inode
922005 -rw-rw-r-- 1 yyq yyq 0 Feb  7 17:11 ceshi.txt//文件权限后面的1表示链接数

创建硬链接ln 被链接的文件名 链接文件

[yyq@VM-8-13-centos 2023_02_07_Hard-Soft_Link]$ ln ceshi.txt CESHI_Hard.LINK
[yyq@VM-8-13-centos 2023_02_07_Hard-Soft_Link]$ ll
total 0
-rw-rw-r-- 2 yyq yyq 0 Feb  7 17:11 CESHI_Hard.LINK
lrwxrwxrwx 1 yyq yyq 9 Feb  7 17:18 CESHI_Soft.LINK -> ceshi.txt
-rw-rw-r-- 2 yyq yyq 0 Feb  7 17:11 ceshi.txt
-------------inode信息--------------
922005 -rw-rw-r-- 2 yyq yyq 0 Feb  7 17:11 CESHI_Hard.LINK//硬链接的inode与ceshi.txt一样，多个文件名指向同一个inode，该inode的链接数变为2（inode的引用计数-硬链接数）
922006 lrwxrwxrwx 1 yyq yyq 9 Feb  7 17:18 CESHI_Soft.LINK -> ceshi.txt
922005 -rw-rw-r-- 2 yyq yyq 0 Feb  7 17:11 ceshi.txt

删除链接文件

unlink 文件名

区别

1、软硬链接的区别是：是否具有独立的inode！软链接有独立的inode，可以被当作独立文件看待；硬链接没有独立的inode，与文件共用一个inode，硬连接是不会建立inode的，他只是在文件原来的inode link count域再增加1而已，也因此硬链接是不可以跨越文件系统的。

2、计数特征：硬链接会更改目标文件的引用计数（新增文件名，建立和inode的映射关系），软链接在文件内容中保存目标文件的路径（即通过路径，说白了就是文件名建立映射关系）。

3、硬链接删除后，不影响原文件；删除原文件，不影响硬链接。软链接删除后，不影响原文件；删除原文件，会影响软链接（提示“没有该文件或目录”）。

4、软链接可以对一个不存在的文件名(filename)进行链接，硬链接不可以（其文件必须存在，inode必须存在）；软链接可以对目录进行连接，硬链接不可以。

硬链接

建立一个硬链接，OS做了什么？在指定的路径下（目录）创建硬链接，在目录的data block中新增硬链接的文件名和被链接文件的inode的映射关系。（告诉目录我就要和他建立链接关系）

通过观察，我们可以看到硬链接的属性、拥有者所属组、文件大小、时间等都是与被链接文件一样的。建立硬链接实际上什么都没做，没有创建新文件。因为没有给硬链接分配独立的inode。既然硬链接没有创建新文件，那么硬链接的属性集合和内容集合用的肯定是别的文件的。

inode的引用计数–就叫做硬链接数，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。

什么时候一个文件算被真正地删除呢？不单单是位图对应的比特位置0，而是其硬链接数变成0的时候才算被真正删除。

普通文件和目录的默认硬链接数

创建一个普通文件，其硬链接数为1；创建一个目录，其硬链接数为2。

为什么普通文件的默认硬链接数为1呢？因为一个普通文件就有其对应的inode，文件名与inode形成映射关系，所以算1个硬链接。

为什么目录的默认硬链接数为2呢？因为在目录中还有隐藏的.和..，.表示当前路径，即.是这个目录的一个硬链接。从下面的代码可以看到.和empty的inode编号922010相同。故第1个硬链接为文件名自己；第2个硬链接为.所表示的当前路径。

[yyq@VM-8-13-centos 2023_02_07_Hard-Soft_Link]$ ll -i -n
922010 drwxrwxr-x 2 1001 1001 4096 Feb  8 13:55 empty
[yyq@VM-8-13-centos 2023_02_07_Hard-Soft_Link]$ cd empty
[yyq@VM-8-13-centos empty]$ ll -a -i -n
total 8
922010 drwxrwxr-x 2 1001 1001 4096 Feb  8 13:55 .//empty的硬链接
922001 drwxrwxr-x 3 1001 1001 4096 Feb  8 13:55 ..//上层目录的硬链接数会+1

普通用户不允许给目录创建硬链接，可以建立软链接。为什么？而.和..不就是给目录建立硬链接吗？

因为OS不允许普通用户创建，.和..是特殊情况，是由OS自己创建的。目录硬链接产生了很多回环依赖的关系，并且导致了很多歧义性。实际上Linux的目录结构虽然经常被称为目录树，是不带回环的图结构。

硬链接是与本体完全等价，无法单独处理，会导致递归；符号链与本体不等价，可以单独处理，不会导致递归。而文件不会导致递归，所以可以硬链接。

软连接/符号链接

是一个独立的文件，有独立的属性和内容。软链接标定/查找一个文件时，不是用inode去找到文件的，而是根据文件名来找文件的。软链接的数据块保存的是所指向的目标文件的路径（路径就是用文件名组成的）。

应用场景

动态库（.so）：程序在运行的时候才去链接动态库的代码，多个程序共享使用库的代码。

静态库（.a）：程序在编译链接的时候把库的代码链接到可执行文件中。程序运行的时候将不再需要静态库

ACM时间

Access 最后访问时间： 软硬链接、cat命令（多次访问时间可能不变）等操作，

Modify 文件内容最后修改时间： echo重定向修改内容等操作

Change 属性最后修改时间： chmod命令等操作，

modify和change这两个时间可能联动，因为modify可能会让文件的属性（大小等）发生改变。access时间，访问一定的次数到规定值时才会刷新，因为平时我们的操作就是访问文件，如果每次访问都要刷新访问时间，要把数据更新到磁盘，而磁盘io太慢了，故现在linux对access时间做了调整。