认识Linux系统中的inode，硬链接和软链接

向右看齐 2022-09-20 15:19 139阅读 0赞

1. Inode  
在Linux系统中，每个文件都有一个inode（索引节点），inode存储了文件的元信息，主要有：  
＊文件的字节数  
＊文件的用户ID  
＊文件的组ID  
＊文件的read，write，execute权限  
＊文件的时间戳：最近的产生时间，最近一次存取时间，最近一次修改时间  
＊链接数  
＊inode所使用的block数  
＊文件数据block的位置  
等等  
  
这里补充一点，文件是存储在硬盘上的。硬盘的最小存储单位是扇区（Sector），每个扇区存储512字节。出于效率的考虑，操作系统不是按一个扇区一个扇区的读取文件，而是一次连续读取多个扇区，通常被称作块（block）。块是文件存取的最小单位，一般为4K，即连续的8个扇区组成一个块。因为inode要存储文件的元信息，它也会消耗硬盘空间，一般是128或256字节。inode节点的总数，在硬盘格式化的时候就给定了，一般是每1KB或2KB设置一个inode。有时候会遇到剩余硬盘空间足够，但系统仍然提示空间不足的情况，其原因就是inode用完了。  
  
Linux系统中每个文件都有文件名，但是操作系统并不是按文件名来识别文件，而是按inode号来识别不同的文件。当用户打开一个文件时，主要有3步：1. 系统找到文件名对应的inode号；2. 通过inode号获取inode信息；3. 根据inode信息找到文件所在的block并读取数据。另外，因为系统是按inode来识别文件，所以直接删除inode就能到达删除文件的作用。  
  
在Linux中有“一切皆文件”的说法，目录也被看作一种文件。当创建目录时，一般会生成两个目录项：“.”和“..”。可以看成是两个硬链接，前者的inode号就是当前目录的inode 号；后者的inode号就是当前目录的父目录的inode号。  
  
<附>  
查看inode信息的方法：  
－－－  
stat 文件名  
－－－  
查看inode号的方法：  
－－－  
ls -i 文件名  
－－－  
查看硬盘分区的inode总数和已使用inode的数量：  
－－－  
df -i  
－－－  
  
2. 硬链接和软链接  
1）硬链接（hard link）  
硬链接打破了文件名和inode号“一一对应”的关系，实现让多个文件名指向同一个inode号。删除其中一个文件名，不影响另一个文件名的访问。硬链接生成的文件大小与原文件一样大。创建硬链接的方法如下：  
－－－  
ln 源文件 目标文件  
－－－  
每当创建一个硬链接，inode信息里记录的链接数就会加1；反之，删除一个文件名，链接数就会减1。当链接数为0时，说明没有文件指向该inode，系统将回收该inode号，以及所对应的block区域。  
  
2）软链接（soft link）  
软链接又叫符号链接（symbolic link）。软链接生成的文件是对源文件的引用，但是与原文件的inode号不同。访问软链接生成的文件时，其实是读取的源文件。当源文件被删除时，系统会提示找不到文件的错误信息。可以用如下方法创建软链接：  
－－－  
ln -s 源文件 目标文件  
－－－  
  
3）比较  
＊硬链接指向源文件索引节点，不重新分配inode；软链接生成时分配新的inode  
＊硬链接文件大小与源文件大小相同；软链接文件大小与源文件不同，一般较小  
＊硬链接不能跨越文件系统；软链接可以  
＊一般情况下，不能为目录创建硬链接；但可以为目录创建软链接