Linux中ln命令的用法以及分析

在ubuntu用也有类似于windows中快捷方式这种类型的东西,即链接。这里一般使用ln命令来执行得到,ln命令用法简单,但是与windows不同,这里有硬链接和软链接两种类型的链接。在介绍两种链接的时候,我们先来了解一下Linux的文件系统。

文件系统

在Linux中每一个文件大体上由三个部分组成:

  1. 文件名:这个是用来标记这个文件的符号,也就是我们所理解的文件名;
  2. inode:inode存放的是文件的metadata,也就是元信息,包括了文件的权限、创建时间、修改时间、唯一id、文件种类、一个与文件名数目对应的链接数,最后还有一个指向实际数据区域的指针。我们可以用stat命令来查看文件的inode信息。
  3. 数据区:这里是真正保存数据的地方。

当我们创建一个文件的时候,我们实际上是创建了这个文件的文件名以及inode,只有当我们真正写数据的时候,我们才会想数据区里写入数据。
当我们删除一个文件的时候,我们实际上是删除了这个文件的文件名,然后这个文件对应的inode的连接数会减一,当这个连接数减为0的时候,操作系统才会讲这个inode删除,也就是删除了这个文件。

硬链接

硬链接相当于给文件重新起了一个名字,没有创建inode,只是对inode的链接数加了1,更没有数据的拷贝,新创建的名字与原来的名字从本质上没有任何先后次序,是对等存在的。对一个文件的修改就是对另一个文件的修改。当删除一个文件的时候,只是删除了这个文件名,并且将对应inode的链接数减了1。

硬链接还有一些非常有趣的性质:

不允许给目录创建硬链接

为什么不允许给目录创建硬链接呢?原因其实非常好玩。事实上Linux对目录本身是有硬链接的,我们知道每一个文件夹下都至少会有两个链接,一个是'.'、表示当前文件本身;另一个是'..'、表示当前文件的父目录。事实上,这个'.'就是对当前文件的一个硬链接,而'..'是对当前文件夹的父目录的硬链接,这就是为什么如果我们新建一个文件夹后,用stat查看这个文件夹的链接数,会发现这个数至少是2而不是1。
既然有硬链接,那么为什么不允许用户创建呢?原因也很有趣。如果任由用户随意添加硬链接,那么很容易出现一种情况,就是比如dir1->dir3 , dir2->dir3,这时如果我们在dir3下执行cd .. ,那么我们应该跳到哪里呢?显然这是一个不可描述的问题。因此,为了避免这种情况的发生,Linux的设计者才做了这样一个规定。

只有在同一文件系统中的文件之间才能创建链接。

这一点跟软链接不同,由于硬链接中的两个文件名需要映射到同一个inode上,而这个文件系统的inode显然不能被另一个文件系统直接看到,因此也就不能跨文件系统访问了。

事实上,硬链接用的不多,比较常用的是软链接:

软链接

软链接又叫符号链接,就是传统意义上windows中的那种链接,本身可以看做是一种指针,指向实际的文件。

具体ln命令的用法:

ln 源文件 目标文件        //默认创建硬链接

ln -s 源文件 目标文件    //加-s (symbolic)选项创建软链接

创建的软链接在用ls -l 查看的时候是会显示细节的,比如:

myths@myths-X450LD:~/test$ ln -s a.txt b.txt
myths@myths-X450LD:~/test$ ls
a.txt  b.txt
myths@myths-X450LD:~/test$ ls -l
总用量 4
-rw-rw-r-- 1 myths myths 6 11月  6 00:27 a.txt
lrwxrwxrwx 1 myths myths 5 11月  6 00:29 b.txt -> a.txt
myths@myths-X450LD:~/test$

这里权限的第一个位置写的是  l  表明这是一个软链接,而且最后还会有一个箭头指向实际的文件。

当然也可以用readlink 命令来显示链接目的地:

myths@myths-X450LD:~/test$ readlink  b.txt
a.txt

实际中用到软链接的地方是很多的,比如显示网站的时候,一般将index.html指向实际想执行的文件来默认显示网站打开的网页。

参考文献

NMSU CS课件