家装网站建设案例,织梦技术网站模版,wordpress小说下载站,手机网站绑定域名如果能对inode的概念有所了解#xff0c;对理解本文会有所帮助。如果对inode的概念不太清楚也没有关系#xff0c;我们会捎带介绍一下。在文件系统的实现层面#xff0c;我们可以认为包含两个组件#xff1a;一个是包含数据块的池子#xff0c;池子中的数据块是等大小的对理解本文会有所帮助。如果对inode的概念不太清楚也没有关系我们会捎带介绍一下。在文件系统的实现层面我们可以认为包含两个组件一个是包含数据块的池子池子中的数据块是等大小的比如4KB8KB等另外一个是管理这些数据块的数据库。当普通用户访问文件数据时正是通过前面所说的数据库来找到文件对应的数据块的。
什么是inode
inode是Linux(Unix)操作系统中文件系统的一个概念。inode的全称为index node也就是索引节点。那么inode是用来索引什么的呢其实inode表示的是一个文件它是用来索引文件数据的。以Ext3文件系统为例其文件数据通过间接块的方式来管理inode通过一个间接块树来管理整个文件的数据。 图1 Ext3间接块数组组织形式
如图所示inode中包含索引信息通过文件的逻辑地址和inode中的索引信息可以很方面的找到文件特定位置的数据。关于inode与文件系统的更多知识大家可以翻阅本号的其它文章本文不再赘述。
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需要注意的是在inode中并没有文件名称相关的信息。文件名称相关的信息是存储在目录当中在目录当中有文件名称与inode ID之间的对应关系具体如下所示。由于有两者之间的对应关系因此可以根据文件名轻松地获取到inode ID进而得到inode的信息。 图2 目录内数据格式
什么是硬链接
文件的硬链接是一个指向inode的目录项。硬链接从表面上来说就是一个文件但是该文件是基于原始文件创建的链接文件。硬链接与源文件指向相同的inode因此其数据也是完全一样的。
相对于硬链接还有一个软链接的概念。软链接是指向一个具体的文件的而非文件的inode所以当文件重新命名时软链接就会失效。因为该软链接原本指向的文件不存在了。而硬链接则不会存在这种情况。 假设如图所示的目录结构在目录Linux中有file1和file2两个文件。目录编程语言中有file2文件一个指向目录linux中file1的硬链接。这是在用户层面的形态那么在文件系统层面是如何的呢
在文件系统层面我们知道文件系统通过一个inode来指示一个文件包括目录的内容。目录“电子书”的inode ID是15其内容图下图所示包含Linux编程语言等子目录对应的inode ID分别如图所示。
对于目录“Linux”来说其中包含文件file1和file2inode ID分别是19和20。目录“编程语言”的包含文件file2和硬链接file1_hlink可以看出file1的inode ID和硬链接file1_hlink的inode ID是相同的都指向19。inode 19 的内容如下所示。 通过上图可以看出硬链接与源文件的对应关系。
如何在Linux创建一个硬链接
前面介绍了很多原理性的内容那么如何在Linux中创建一个硬链接呢很简单通过ln命令即可如下是创建硬链接的命令格式。
ln target_file link_name
上述命令将为文件target_file创建一个名为link_name的硬链接。通过对比你会发现两者没有任何差异包括文件内容和属性。
如果你通过ls -li命令可以看到两个文件的inode ID是相同的第一列的内容而文件的计数则是2rwx权限后面的数字说明有两个文件名称指向该inode。
134195 -rw-r--r-- 2 sunnyzhang sunnyzhang 0 Jul 17 19:49 target_file
134195 -rw-r--r-- 2 sunnyzhang sunnyzhang 0 Jul 17 19:49 link_name下面这些知识点在面试中经常遇到
在后端程序员面试过程中经常会遇到链接相关的面试题下面几个面试题是硬链接相关的题目。
如果一个文件有硬链接删除源文件会怎样
如果存在硬链接删除源文件将不会删除文件的数据。通过硬链接仍然能够访问文件的数据。
为什么会出现这种情况这是因为当有目录项指向inode的时候inode会增加引用计数。通常情况下引用计数是1当有一个硬链接时为2再有一个硬链接的时候就变成了3。
当我们删除普通文件无硬链接的时候首先会删除目录项中的内容然后将inode的引用计数减1如果此时inode中引用计数为0则删除该inode同时删除相关联的数据。如果非0则只删除目录项而不删除相关内容。所以如果存在硬链接则可以正常访问文件内容。
为什么没法为目录创建硬链接
我们可以为目录创建一个软链接但是当我们为目录创建硬链接的时候将会出现如下错误提示
ln: newdir/test_dir: hard link not allowed for directory为什么不能为目录创建硬链接呢这是因为在目录中除了文件相关内容外还有一个指向父目录的目录项具体如下图所示的..目录。如果我们在其它目录创建该目录的硬链接那么该内容就会被改写从而导致混乱。 除了导致目录数据混乱外还有一种问题就是会形成路径环。至于如何形成路径环本文不再赘述大家可以自己思考一下。
能否区分源文件与硬链接
实际上并没有任何信息区分硬链接和源文件。如果我们在文件名命名规则上没有限制那么我们将无法区分两者。也就是说文件本身也是一个硬链接。
134195 -rw-r--r-- 2 sunnyzhang sunnyzhang 0 Jul 17 19:49 target_file
134195 -rw-r--r-- 2 sunnyzhang sunnyzhang 0 Jul 17 19:49 link_target_file
比如上面这个例子我们可以通过文件名称来知道哪个是硬链接。但是并没有其它信息进行区分。
如何查找一个文件的硬链接
如果你发现一个文件的引用计数大于1那么该文件肯定是有硬链接的。那么如何找到这个文件的所有硬链接呢其实很简单通过find命令就行。find命令有个-inum选项用于查找指定inode ID的文件具体如下。
find . -inum inode_number
