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  • Linux硬链接与软连接

    2016-05-08 11:51:48
    Linux链接分两种,一种被称为硬链接(Hard Link),另一种被称为符号链接(Symbolic Link)。默认情况下,ln命令产生硬链接。 【硬连接】  硬连接指通过索引节点来进行连接。在Linux的文件系统中,保存在磁盘分区...

    1.Linux链接概念

    Linux链接分两种,一种被称为硬链接(Hard Link),另一种被称为符号链接(Symbolic Link)。默认情况下,ln命令产生硬链接。

    【硬连接】
        硬连接指通过索引节点来进行连接。在Linux的文件系统中,保存在磁盘分区中的文件不管是什么类型都给它分配一个编号,称为索引节点号(Inode Index)。在Linux中,多个文件名指向同一索引节点是存在的。一般这种连接就是硬连接。硬连接的作用是允许一个文件拥有多个有效路径名,这样用户就可以建立硬连接到重要文件,以防止“误删”的功能。其原因如上所述,因为对应该目录的索引节点有一个以上的连接。只删除一个连接并不影响索引节点本身和其它的连接,只有当最后一个连接被删除后,文件的数据块及目录的连接才会被释放。也就是说,文件真正删除的条件是与之相关的所有硬连接文件均被删除。

    【软连接】
        另外一种连接称之为符号连接(Symbolic Link),也叫软连接。软链接文件有类似于Windows的快捷方式。它实际上是一个特殊的文件。在符号连接中,文件实际上是一个文本文件,其中包含的有另一文件的位置信息。

    2.通过实验加深理解

    [oracle@Linux]$ touch f1         #创建一个测试文件f1
    [oracle@Linux]$ ln f1 f2         #创建f1的一个硬连接文件f2
    [oracle@Linux]$ ln -s f1 f3       #创建f1的一个符号连接文件f3
    [oracle@Linux]$ ls-li            # -i参数显示文件的inode节点信息
    total 0
    9797648 -rw-r--r--  2 oracle oinstall 0 Apr 21 08:11 f1
    9797648 -rw-r--r--  2 oracle oinstall 0 Apr 21 08:11 f2
    9797649 lrwxrwxrwx  1 oracle oinstall 2 Apr 21 08:11 f3 -> f1

    从上面的结果中可以看出,硬连接文件f2与原文件f1的inode节点相同,均为9797648,然而软连接文件的inode节点不同

    [oracle@Linux]$echo "I am f1 file" >>f1
    [oracle@Linux]$ cat f1
    I am f1 file
    [oracle@Linux]$ cat f2
    I am f1 file
    [oracle@Linux]$ cat f3
    I am f1 file
    [oracle@Linux]$ rm -f f1
    [oracle@Linux]$ cat f2
    I am f1 file
    [oracle@Linux]$ cat f3
    cat: f3: No such file or directory

    通过上面的测试可以看出:当删除原始文件f1后,硬连接f2不受影响,但是符号连接f1文件无效

    3.总结
    依此您可以做一些相关的测试,可以得到以下全部结论:

    1) 删除符号连接f3,对f1,f2无影响;

    2) 删除硬连接f2,对f1,f3也无影响;

    3) 删除原文件f1,对硬连接f2没有影响,导致符号连接f3失效;

    4) 同时删除原文件f1,硬连接f2,整个文件会真正的被删除。

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  • linux硬链接与软连接

    2019-01-17 10:42:30
    linux通过链接来为文件向用户程序提供多个入口,Linux链接有两种:一种称为硬链接(Hard Link),另一种称为符号链接(Symbolic Link),也常被称为链接,默认情况下,ln命令产生硬链接硬链接通过索引节点(inode...

       linux通过链接来为文件向用户程序提供多个入口,Linux链接有两种:一种称为硬链接(Hard Link),另一种称为符号链接(Symbolic Link),也常被称为软链接,默认情况下,ln命令产生硬链接。硬链接通过索引节点(inode)进行链接,这样多个文件名指向同一个索引节点,也就使得一个文件可以拥有多个有效的路径名;需要删除全部的链接才会将inode对应的数据块真正删除,硬链接有以下特性

          1.不能对目录创建硬链接

          2.硬链接只能正对同样的文件系统来创建

          3.删除一个硬链接文件并不影响其他相同的inode文件

         4.文件有相同的inode以及数据块

       在linux中文件是有元数据与文件数据块组成,文件数据块是记录文件内容的地方,而元数据则是文件的一些属性信息,包括文件大小,创建时间,所有者信息,在linux中通过inode来确立文件的唯一性,而不是文件名,系统通过inode来管理文件数据。

    inode可以通过ls -i查看,用stat可以查看文件元数据其他信息,包括inode

    $ stat buildspec.mk
      File: buildspec.mk
      Size: 4213          Blocks: 16         IO Block: 4096   regular file
    Device: 806h/2054d    Inode: 8728177     Links: 1
    Access: (0444/-r--r--r--)  Uid: ( 1000/   imbak)   Gid: ( 1000/   imbak)
    Access: 2018-12-26 09:45:12.215003200 +0800
    Modify: 2018-12-24 21:14:05.255793076 +0800
    Change: 2018-12-24 21:14:05.255793076 +0800

    linux引入硬连接(hard link) 与软连接(soft link),为的是解决文件共享问题,连接为linux解决了文件的共享使用,还带来了隐藏文件路径、增加权限安全及节省存储的好处。若一个inode对应多个文件名,则称这些文件为硬连接,也就是说同一个文件使用了多个名字,硬链接可以由命令link或ln创建,通过对buildspec.mk进行link (link buildspec.mk new.mk) 操作,可以发现两个文件的的inode相同。

    $ stat new.mk
      File: new.mk
      Size: 4213          Blocks: 16         IO Block: 4096   regular file
    Device: 806h/2054d    Inode: 8728177     Links: 2
    Access: (0444/-r--r--r--)  Uid: ( 1000/   imbak)   Gid: ( 1000/   imbak)
    Access: 2018-12-26 09:45:12.215003200 +0800
    Modify: 2018-12-24 21:14:05.255793076 +0800
    Change: 2018-12-26 17:51:26.448845043 +0800
     Birth: -
    $ stat buildspec.mk
      File: buildspec.mk
      Size: 4213          Blocks: 16         IO Block: 4096   regular file
    Device: 806h/2054d    Inode: 8728177     Links: 2
    Access: (0444/-r--r--r--)  Uid: ( 1000/   imbak)   Gid: ( 1000/   imbak)
    Access: 2018-12-26 09:45:12.215003200 +0800
    Modify: 2018-12-24 21:14:05.255793076 +0800
    Change: 2018-12-26 17:51:26.448845043 +0800
     Birth: -

    软链接与硬链接不同,若文件用户数据块中存放的内容是另以文件的路径名的指向,则该文件就是软链接。软链接是一个普通文件,知识数据块内容有点特殊。软链接有着自己的inode号以及用户数据块。因此软链接的创建与使用没有类似硬链接的诸多限制:

          1.软链接有自己的文件属性及权限等;

           2.可对不存在的文件或目录创建软链接;

          3.软链接可交叉文件系统;

          4.软链接可对文件或目录创建;

          5.创建软链接时,链接计数i_nlink不会增加;

          6.删除软链接并不影响被指向的文件,但若被指向的原文件被删除,则相关的软链接被称为死链接

     

     

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  • Linux 硬链接与软连接

    千次阅读 2015-06-09 10:47:09
    情景说明: 有时候在Linux下我们有一个大的工程跟绝对路径相关,现在又想通过eclipse查看源码和修改源码,那么问题来了: 1.如果我们把源码拷贝一份到eclipse工程里面,那么此时修改了某个...解决办法:创建软连接

    情景说明:

    有时候在Linux下我们有一个大的工程跟绝对路径相关,现在又想通过eclipse查看源码和修改源码,那么问题来了:

    1.如果我们把源码拷贝一份到eclipse工程里面,那么此时修改了某个文件之后还得手动复制到可以运行的原始工程目录下,这样操作很麻烦。

    2.如果直接重新把源码部署在eclipse下面,势必要修改很多路径才能让这个工程在新的路径下正常运行

    解决办法:创建软连接   ln  -s /xxxxxx/test  workspace/myproject


    疑问:

    什么是软链接?和硬链接有什么区别?


    下面一段来自百度百科:

    硬链接与软链接的区别


    在Linux的文件系统中,保存在磁盘分区中的文件不管是什么类型都给它分配一个编号,称为索引节点号inode 。软连接,其实就是新建立一个文件,这个文件就是专门用来指向别的文件的(那就和windows 下的快捷方式的那个文件有很接近的意味)。软链接产生的是一个新的文件,但这个文件的作用就是专门指向某个文件的,删了这个软连接文件,那就等于不需要这个连接,和原来的存在的实体原文件没有任何关系,但删除原来的文件,则相应的软连接不可用(cat那个软链接文件,则提示“没有该文件或目录“)
    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。相反都是软连接会重新建立一个inode,当然inode的结构跟其他的不一样,他只是一个指明源文件的字符串信息。一旦删除源文件,那么软连接将变得毫无意义。而硬链接删除的时候,系统调用会检查inode link count的数值,如果他大于等于1,那么inode不会被回收。因此文件的内容不会被删除。
    硬链接实际上是为文件建一个别名,链接文件和原文件实际上是同一个文件。可以通过ls -i来查看一下,这两个文件的inode号是同一个,说明它们是同一个文件;而软链接建立的是一个指向,即链接文件内的内容是指向原文件的指针,它们是两个文件。
    软链接可以跨文件系统,硬链接不可以;软链接可以对一个不存在的文件名(filename)进行链接(当然此时如果你vi这个软链接文件,linux会自动新建一个文件名为filename的文件),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。两种链接都可以通过命令 ln 来创建。ln 默认创建的是硬链接。使用 -s 开关可以创建软链接。



    说简单点

    1.修改软连接或者硬链接都会导致源文件改变,可以达到同步的目的

    2.删除软链接或者硬链接文件都不会删掉原始文件

    3.删除源文件会导致软连接失效 ,而硬链接文件还是完整的

    4.很重要的一点,可以建立目录的软连接但是不能建立硬链接,只能对文件建立硬链接,这也是上面对工程建立链接为什么选择软连接的原因


    展开全文
  • linux中链接分为俩种,硬链接链接。简单来说,硬链接相当于源文件和链接文件在磁盘和内存中共享一个inode,因此,链接文件和源文件有不同的dentry,因此,这个特性决定了硬链接无法跨越文件系统,而且我们无法为...

    概述

    linux系统中有一种比较特殊的文件称之为链接(link)。通俗地说,链接就是从一个文件指向另外一个文件的路径。linux中链接分为俩种,硬链接和软链接。简单来说,硬链接相当于源文件和链接文件在磁盘和内存中共享一个inode,因此,链接文件和源文件有不同的dentry,因此,这个特性决定了硬链接无法跨越文件系统,而且我们无法为目录创建硬链接。软链接和硬链接不同,首先软链接可以跨越文件系统,其次,链接文件和源文件有着不同的inodedentry,因此,两个文件的属性和内容也截然不同,软链接文件的文件内容是源文件的文件名。

    在这里插入图片描述

    硬链接实现

    看完前面的关于硬链接和软链接的介绍以后,接下来我们仔细考究下linux内核中对硬链接和软链接的实现。

    使用strace工具,可以发现建立硬链接调用的函数是link(),该函数的内核入口为SYSCALL_DEFINE2(),其实就是sys_link()。我们就从这个入口开始一步步跟踪实现原理。

    SYSCALL_DEFINE2(link, const char __user *, oldname, const char __user *, newname)
    {
        return sys_linkat(AT_FDCWD, oldname, AT_FDCWD, newname, 0);
    }
    

    sys_link()其实调用了函数sys_linkat(AT_FDCWD, oldname, AT_FDCWD, newname, 0)

    SYSCALL_DEFINE5(linkat, int, olddfd, const char __user *, oldname,
    int, newdfd, const char __user *, newname, int, flags)
    {
        struct dentry *new_dentry;
        struct nameidata nd;
        struct path old_path;
        int error;
        char *to;
    
        if ((flags & ~AT_SYMLINK_FOLLOW) != 0)
            return -EINVAL;
        error = user_path_at(olddfd, oldname,
    		         flags & AT_SYMLINK_FOLLOW ? LOOKUP_FOLLOW : 0,
    		        &old_path);
        if (error)
            return error;
    
        /* 查找目的链接名的父目录的dentry */
        error = user_path_parent(newdfd, newname, &nd, &to);
        if (error)
            goto out;
    
        error = -EXDEV;
        /* 如果源和目的不是同一个文件系统,则返回错误 */	
        if (old_path.mnt != nd.path.mnt)
            goto out_release;
    
        /* 为链接文件创建dentry结构 */
        new_dentry = lookup_create(&nd, 0);
        error = PTR_ERR(new_dentry);
        if (IS_ERR(new_dentry))
            goto out_unlock;
        error = mnt_want_write(nd.path.mnt);
        if (error)
            goto out_dput;
        error = security_path_link(old_path.dentry, &nd.path, new_dentry);
        if (error)
            goto out_drop_write;
        error = vfs_link(old_path.dentry, nd.path.dentry->d_inode, new_dentry);
        ...
        return error;
    }
    

    其实,我们仔细思考+上面的图示可以明白,创建硬链接所做的事情主要包含:为链接文件创建一个dentry,初始化(主要是指初始化其inode号);将链接文件的dentry写入父目录的数据块中。因此,上面的代码页就显得一目了然,代码主要做的事情有:

    • 合法性检查,前面我们说硬链接不可跨越文件系统,这是因为链接文件和源文件共用一个inode,而inode号在同一个文件系统内才有意义;

    • 获取链接文件父目录的inode结构;

    • 为链接文件创建一个dentry结构;

    • 等到一切准备工作就绪以后,初始化链接文件dentry结构中的inode号,并添加到父目录的数据块中。

    上述步骤中的1、2、3在上面的函数中均有对应,而步骤4的主要工作则是在vfs_link()中进行,其传入的实参的意义也在代码中作了较为详细的说明,vfs_link()的实现如下:

    int vfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir, struct dentry *new_dentry)
    {
        struct inode *inode = old_dentry->d_inode;
        int error;
    
        if (!inode)
            return -ENOENT;
    
        /* 检查是否有创建文件目录项权限 */
        error = may_create(dir, new_dentry);
        if (error)
            return error;
    
        if (dir->i_sb != inode->i_sb)
            return -EXDEV;
    
        if (IS_APPEND(inode) || IS_IMMUTABLE(inode))
            return -EPERM;
    
        /* 调用具体文件系统的link,如ext3_link() */
        if (!dir->i_op->link)
            return -EPERM;
        if (S_ISDIR(inode->i_mode))
            return -EPERM;
    
        error = security_inode_link(old_dentry, dir, new_dentry);
        if (error)
            return error;
        mutex_lock(&inode->i_mutex);
        error = dir->i_op->link(old_dentry, dir, new_dentry);
        mutex_unlock(&inode->i_mutex);
        if (!error)
            fsnotify_link(dir, inode, new_dentry);
         return error;
    }
    

    vfs_link()中主要完成一些参数检查的任务,最终调用的是具体文件系统的link实现,如ext3文件系统的ext3_link()

    static int ext3_link (struct dentry * old_dentry,
    		       struct inode * dir, struct dentry *dentry)
    {
        handle_t *handle;
        struct inode *inode = old_dentry->d_inode;
        int err, retries = 0;
    
        /* 如果文件上的链接数过多,返回Too many links错误 */
        if (inode->i_nlink >= EXT3_LINK_MAX)
            return -EMLINK;
    
        dquot_initialize(dir);
    
        if (inode->i_nlink == 0)
            return -ENOENT;
    retry:
        handle = ext3_journal_start(dir, EXT3_DATA_TRANS_BLOCKS(dir->i_sb) +
    					EXT3_INDEX_EXTRA_TRANS_BLOCKS);
        if (IS_ERR(handle))
            return PTR_ERR(handle);
    
        if (IS_DIRSYNC(dir))
            handle->h_sync = 1;
    
        inode->i_ctime = CURRENT_TIME_SEC;
        /* 将源文件inode上的链接数 + 1 */
        inc_nlink(inode);
        atomic_inc(&inode->i_count);
    
        /* 将链接文件的dentry写入到其父目录的数据块中 */
        err = ext3_add_entry(handle, dentry, inode);
        if (!err) {
            ext3_mark_inode_dirty(handle, inode);
    	d_instantiate(dentry, inode);
        } else {
    	drop_nlink(inode);
    	iput(inode);
        }
        ext3_journal_stop(handle);
        if (err == -ENOSPC && ext3_should_retry_alloc(dir->i_sb, &retries))
            goto retry;
         return err;
    }
    

    ext3_link()中完成链接的具体工作,抛开一些与日志相关的内容,我们可以看到主要调用了ext3_add_entry()来将链接文件的dentry添加到父目录的数据块中,与此同时也会将源文件的inode号记录在链接文件dentry中,这样便达到了源文件和链接文件有着不同的dentry结构,却共享inode的目的。

    软链接实现

    使用strace工具,可以发现建立硬链接调用的函数是symlink()。该函数的内核入口为SYSCALL_DEFINE2(symlink,...),其实就是sys_symlink()。我们就从这个入口开始一步步跟踪内部实现原理。

    SYSCALL_DEFINE2(symlink, const char __user *, oldname, const char __user *, newname)
    {
        return sys_symlinkat(oldname, AT_FDCWD, newname);
    }
    

    sys_symlink()调用了函数sys_symlinkat(AT_FDCWD, oldname, AT_FDCWD, newname, 0)

    SYSCALL_DEFINE3(symlinkat, const char __user *, oldname,
     int, newdfd, const char __user *, newname)
    {
        ......
        from = getname(oldname);
        if (IS_ERR(from))
            return PTR_ERR(from);
    
        /* 查找软链接父目录结构,存于nd之中 */
        error = user_path_parent(newdfd, newname, &nd, &to);
        if (error)
            goto out_putname;
    
        /* 在上面查找的父目录下创建软连接dentry,作为返回值 */
        dentry = lookup_create(&nd, 0);
        error = PTR_ERR(dentry);
        if (IS_ERR(dentry))
            goto out_unlock;
    
        error = mnt_want_write(nd.path.mnt);
        if (error)
            goto out_dput;
        error = security_path_symlink(&nd.path, dentry, from);
        if (error)
            goto out_drop_write;
     
        /* d_inode:链接文件父目录inode结构
         * dentry:链接文件的dentry结构
         * from:源文件名
         */
        error = vfs_symlink(nd.path.dentry->d_inode, dentry, from);
        ......
        return error;
    }
    

    通过代码可以看到,其基本的函数调用流程和sys_linkat一模一样,只是最后调用的是vfs_symlinkat。而且,参数的意义稍有不同,可参见代码注释:

    /* 建立软链接
     * @dir:软连接父目录inode
     * @dentry:软连接的dentry
     * @oldname:源文件或目录的名字
     */
    int vfs_symlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry, const char *oldname)
    {
        int error = may_create(dir, dentry);
        if (error)
            return error;
    
        if (!dir->i_op->symlink)
            return -EPERM;
    
        error = security_inode_symlink(dir, dentry, oldname);
        if (error)
            return error;
    
        error = dir->i_op->symlink(dir, dentry, oldname);
        if (!error)
    	fsnotify_create(dir, dentry);
    
        return error;
    }
    

    最终还是调用了具体文件系统的symlink函数,如ext3_symlink()

    //ext3建立软连接函数
    //@dir:软连接的父目录的inode
    //@dentry:软连接的dentry结构
    //@symname:源文件名称
    static int ext3_symlink (struct inode * dir,
    		struct dentry *dentry, const char * symname)
    {
        handle_t *handle;
        struct inode * inode;
        int l, err, retries = 0;
     
        l = strlen(symname)+1;
        if (l > dir->i_sb->s_blocksize)
            return -ENAMETOOLONG;
        dquot_initialize(dir);
    
    retry:
        handle = ext3_journal_start(dir, EXT3_DATA_TRANS_BLOCKS(dir->i_sb) +
    					EXT3_INDEX_EXTRA_TRANS_BLOCKS + 5 +
    					EXT3_MAXQUOTAS_INIT_BLOCKS(dir->i_sb));
    
        if (IS_ERR(handle))
            return PTR_ERR(handle);
    
        if (IS_DIRSYNC(dir))
    	handle->h_sync = 1;
    
        // 为软连接创建一个新的inode结构
        inode = ext3_new_inode (handle, dir, S_IFLNK|S_IRWXUGO);
        err = PTR_ERR(inode);
        if (IS_ERR(inode))
            goto out_stop;
    
        if (l > sizeof (EXT3_I(inode)->i_data)) {
    	inode->i_op = &ext3_symlink_inode_operations;
    	ext3_set_aops(inode);
    	err = __page_symlink(inode, symname, l, 1);
            if (err) {
    	  ......
    	}
        } else {
            /* 如果源文件名称不够长
             * 可直接将其保存在inode的i_data中
             */
    	inode->i_op = &ext3_fast_symlink_inode_operations;
            memcpy((char*)&EXT3_I(inode)->i_data,symname,l);
            inode->i_size = l-1;
        }
        EXT3_I(inode)->i_disksize = inode->i_size;
        /* 将链接文件的inode和dentry关联并
         * 与其父目录建立关联
         */
        err = ext3_add_nondir(handle, dentry, inode);
    
    out_stop:
        .....
    }
    

    分析ext3_symlink的实现,抛开日志等模块不谈,有以下几个关键步骤:

    • 代码中会为链接文件创建一个inode结构,这在函数ext3_new_inode()中实现,这也是硬链接和软链接的最大不同;
    • 链接文件的文件内容是源文件的文件名,而且,如果文件名不是很长(小于60字节),会将文件名直接保存在inode中,无需为其分配数据块;
    • 最后会将链接文件的inodedentry建立关联,并将链接文件的dentry写入到父目录的数据块中,调用的是函数ext3_add_nondir()

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    2017-05-10 22:18:04
    linux 连接和软连接
  • Linux硬链接软连接

    2021-04-02 19:06:58
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    千次阅读 2017-11-16 17:02:55
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    2019-11-04 23:26:38
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    2017-05-15 21:17:27
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    2020-02-25 16:03:30
    硬链接: 链接:
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    千次阅读 2017-04-24 13:08:29
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    2020-04-30 09:46:15
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