linux建立軟硬連結的N個實用案例(類似於Windows系統的快捷方式)

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1. 前言

本文主要講解linux軟連結與硬連結的原理以及使用的方法。Linux的連結包括軟連結和硬連結，類似於Linux的快捷方式。

一個文件由文件名和數據組成，在 Linux 系統上也是被分成兩個部分：用戶數據 (user data) 與元數據 (metadata)。用戶數據，即文件數據塊 (data block)，數據塊是記錄文件真實內容的地方；而元數據則是文件的附加屬性，如文件大小、創建時間、所有者等信息。在 Linux系統中，元數據中的 inode 號（inode 是文件元數據的一部分但其並不包含文件名，inode 號即索引節點號）才是文件的唯一標識而非文件名。文件名僅是為了方便人們的記憶和使用，系統或程序通過 inode 號尋找正確的文件數據塊。下圖展示了程序通過文件名獲取文件內容的過程。

2. 查看文件對應的inode號碼

在 Linux 系統中查看 inode 號可使用命令 stat 或 ls -i。

[root@CentOS7 ~]# stat anaconda-ks.cfg 

文件："anaconda-ks.cfg"

大小：1408 塊：8 IO 塊：4096 普通文件

設備：fd00h/64768d Inode：67146830 硬連結：1

權限：(0600/-rw-------) Uid：( 0/ root) Gid：( 0/ root)

環境：system_u:object_r:admin_home_t:s0

最近訪問：2019-05-31 17:36:00.109184712 +0800

最近更改：2019-05-31 17:36:00.110184571 +0800

最近改動：2019-05-31 17:36:00.111184429 +0800

創建時間：-

查看文件anaconda-ks.cfg的inode號

[root@zcwyou ~]# ls -i -F anaconda-ks.cfg 

67146830 anaconda-ks.cfg

使用mv命令對文件anaconda-ks.cfg移動

[root@zcwyou ~]# mv anaconda-ks.cfg 123.cfg

再次查看文件的inode號

[root@zcwyou ~]# ls -i -F 123.cfg

67146830 123.cfg

可以看出在Linux系統中使用命令 mv 移動並重命名文件123.cfg，其結果不影響文件的用戶數據及 inode 號，文件移動前後 inode 號均為：67146830。

為解決文件的共享使用，Linux 系統引入了兩種連結：硬連結 (hard link) 與軟連結（又稱符號連結，即 soft link 或 symbolic link）。連結為 Linux 系統解決了文件的共享使用，還帶來了隱藏文件路徑、增加權限安全及節省存儲等好處。若一個 inode 號對應多個文件名，則稱這些文件為硬連結。換言之，硬連結就是同一個文件使用了多個別名。hard link 就是 file 的一個別名，他們有共同的 inode）。硬連結可由命令 link 或 ln 創建。如下是對文件 oldfile 創建硬連結。

執行命令

link 舊文件名 新文件名

或者

ln 舊文件名 新文件名

由於硬連結是有著相同 inode 號僅文件名不同的文件，因此硬連結存在以下幾點特性：

• 文件有相同的 inode 及 data block；
• 只能對已存在的文件進行創建；
• 不能交叉文件系統進行硬連結的創建；
• 不能對目錄進行創建，只可對文件創建；
• 刪除一個硬連結文件並不影響其他有相同 inode 號的文件。

3. Linux創建硬連結

[root@CentOS7 ~]# ls -li

總用量 4

67146830 -rw-------. 1 root root 1408 5月 31 17:36 123.cfg

只能對已存在的文件創建硬連接

命令格式

link old.file hard.link

操作案例：

[root@zcwyou ~]# cp 123.cfg anaconda-ks.cfg
[root@zcwyou ~]# link anaconda-ks.cfg hard-link.cfg | ls -li

總用量 8

67146830 -rw-------. 1 root root 1408 5月 31 17:36 123.cfg

67146843 -rw-------. 2 root root 1408 6月 2 09:36 anaconda-ks.cfg

[root@CentOS7 ~]# ls -li

總用量 12

67146830 -rw-------. 1 root root 1408 5月 31 17:36 123.cfg

67146843 -rw-------. 2 root root 1408 6月 2 09:36 anaconda-ks.cfg

67146843 -rw-------. 2 root root 1408 6月 2 09:36 hard-link.cfg

文件 anaconda-ks.cfg與 hard-link.cfg 有著相同的 inode 號：67146843及文件權限，inode 是隨著文件的存在而存在，因此只有當文件存在時才可創建硬連結，即當 inode 存在且連結計數器（link count）不為 0 時。inode 號僅在各文件系統下是唯一的，當 Linux 掛載多個文件系統後將出現 inode 號重複的現象，文件比如文件系統1(比如/dev)的1.txt、文件系統2(比如/root)的2.txt 並無關聯，卻有著相同的 inode 號），因此硬連結創建時不可跨文件系統。設備文件目錄 /dev 使用的文件系統是 devtmpfs，而 /root（與根目錄 / 一致）使用的是磁碟文件系統 ext4。

不能交叉文件系統

[root@zcwyou ~]# ln /dev/input/event5 /root/bfile.txt

ln: 無法創建硬連結"/root/bfile.txt" => "/dev/input/event5": 無效的跨設備連接

不能對目錄進行創建硬連接

[root@CentOS7 ~]# mkdir -p test_dir/test
[root@CentOS7 ~]# ln test_dir/ test2.dir

ln: "test_dir/": 不允許將硬連結指向目錄

3.1 查找有相同 inode 號的文件

查看文件系統

[root@zcwyou ~]# df -i --print-type

文件系統 類型 Inode 已用(I) 可用(I) 已用(I)% 掛載點

/dev/mapper/centos-root xfs 19394560 29924 19364636 1% /

devtmpfs devtmpfs 229908 394 229514 1% /dev

tmpfs tmpfs 232906 1 232905 1% /dev/shm

tmpfs tmpfs 232906 738 232168 1% /run

tmpfs tmpfs 232906 16 232890 1% /sys/fs/cgroup

/dev/sda1 xfs 524288 334 523954 1% /boot

tmpfs tmpfs 232906 1 232905 1% /run/user/0

[root@zcwyou ~]# find / -inum 

/root/anaconda-ks.cfg

/root/hard-link.cfg

找到兩個文件具有相關的inode號67146843，實際上是同一文件

硬連結不能對目錄創建是受限於文件系統的設計。現 Linux 文件系統中的目錄均隱藏了兩個特殊的目錄：當前目錄（.）與父目錄（..）。查看這兩個特殊目錄的 inode 號可知其實這兩目錄就是兩個硬連結（注意目錄 /mnt/lost+found/ 的 inode 號）。若系統允許對目錄創建硬連結，則會產生目錄環。

4. Linux創建軟連結

軟連結與硬連結不同，若文件用戶數據塊中存放的內容是另一文件的路徑名的指向，則該文件就是軟連接。軟連結就是一個普通文件，只是數據塊內容有點特殊。軟連結有著自己的 inode 號以及用戶數據塊。

因此軟連結的創建與使用沒有類似硬連結的諸多限制：

• 軟連結有自己的文件屬性及權限等；
• 可對不存在的文件或目錄創建軟連結；
• 軟連結可交叉文件系統；
• 軟連結可對文件或目錄創建；
• 創建軟連結時，連結計數 i_nlink 不會增加；
• 刪除軟連結並不影響被指向的文件，但若被指向的原文件被刪除，則相關軟連接被稱為死連結（即 dangling link，若被指向路徑文件被重新創建，死連結可恢復為正常的軟連結）。

4.1 Linux軟連結命令

命令格式：ln -s 源文件 軟連結新文件

[root@zcwyou ~]# ln -s anaconda-ks.cfg soft-link.cfg

查看軟連結文件

[root@CentOS7 ~]# ll soft-link.cfg

lrwxrwxrwx. 1 root root 15 6月 2 09:47 soft-link.cfg -> anaconda-ks.cfg

創建目錄軟連結命令格式

ln -s 源目錄路徑 軟連結路徑

[root@CentOS7 ~]# ln -s test_dir/ soft_link_dir

查看軟連結目錄結果：

bash [root@CentOS7 ~]# ll soft_link_dir ¨G16G bash [root@CentOS7 ~]# ls -li

總用量 12

67146830 -rw-------. 1 root root 1408 5月 31 17:36 123.cfg

67146843 -rw-------. 2 root root 1408 6月 2 09:36 anaconda-ks.cfg

67146843 -rw-------. 2 root root 1408 6月 2 09:36 hard-link.cfg

67146844 lrwxrwxrwx. 1 root root 15 6月 2 09:47 soft-link.cfg -> anaconda-ks.cfg

67146845 lrwxrwxrwx. 1 root root 9 6月 2 09:49 soft_link_dir -> test_dir/

100673615 drwxr-xr-x. 3 root root 34 6月 2 09:51 test_dir

5. 總結

硬連結指通過索引節點來進行連接。在Linux的文件系統中，保存在磁碟分區中的文件不管是什麼類型都給它分配一個編號，稱為索引節點號(Inode Index)。在Linux中，多個文件名指向同一索引節點是存在的。一般這種連接就是硬連接。硬連接的作用是允許一個文件擁有多個有效路徑名，這樣用戶就可以建立硬連接到重要文件，以防止「誤刪」的功能。其原因如上所述，因為對應該目錄的索引節點有一個以上的連接。只刪除一個連接並不影響索引節點本身和其它的連接，只有當最後一個連接被刪除後，文件的數據塊及目錄的連接才會被釋放。也就是說，文件真正刪除的條件是與之相關的所有硬連接文件均被刪除。

另外一種連接稱之為符號連接（Symbolic Link），也叫軟連接。軟連結文件有類似於Windows的快捷方式。它實際上是一個特殊的文件。在符號連接中，文件實際上是一個文本文件，其中包含的有另一文件的位置信息。

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https://www.linuxrumen.com/rmxx/1023.html

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