引入
我们使用ls -l的时候看到的除了看到文件名,还看到了文件元数据。
每行包含7列:
- 模式
- 硬链接数
- 文件所有者
- 组
- 大小
- 最后修改时间
- 文件名
stat命令能够看到更多信息
[root@localhost linux]# stat test.c
File: "test.c"
Size: 654 Blocks: 8 IO Block: 4096 普通文件
Device: 802h/2050d Inode: 263715 Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--) Uid: (0/ root) Gid: ( 0/ root)
Access: 2017-09-13 14:56:57.059012947 +0800
Modify: 2017-09-13 14:56:40.067012944 +0800
Change: 2017-09-13 14:56:40.069012948 +0800
- Access 最后访问时间
- Modify 文件内容最后修改时间
- Change 属性最后修改时间
inode
先简单了解一下文件系统
Linux ext2文件系统,上图为磁盘文件系统图(内核内存映像肯定有所不同),磁盘是典型的块设备,硬盘分区被划分为一个个的block。一个block的大小是由格式化的时候确定的,并且不可以更改。例如mke2fs的-b选项可以设定block大小为1024、2048或4096字节。而上图中启动块(Boot Block)的大小是确定的
- Block Group:ext2文件系统会根据分区的大小划分为数个Block Group。而每个Block Group都有着相同的结构组成。
- 超级块(Super Block):存放文件系统本身的结构信息。记录的信息主要有:bolck 和 inode的总量, 未使用的block和inode的数量,一个block和inode的大小,最近一次挂载的时间,最近一次写入数据的时间,最近一次检验磁盘的时间等其他文件系统的相关信息。Super Block的信息被破坏,可以说整个文件系统结构就被破坏了
- GDT,Group Descriptor Table:块组描述符,描述块组属性信息
- 块位图(Block Bitmap):Block Bitmap中记录着Data Block中哪个数据块已经被占用,哪个数据块没有被占用
- inode位图(inode Bitmap):每个bit表示一个inode是否空闲可用。
- i节点表:存放文件属性 如:文件大小,所有者,最近修改时间等
- 数据区:存放文件内容
将属性和数据分开存放的想法看起来很简单,但实际上是如何工作的呢?我们通过touch一个新文件来看看如何工作。
[root@localhost linux]# touch abc
[root@localhost linux]# ls -i abc
263466 abc
为了说明问题,我们将上图简化:
创建一个新文件主要有以下4个操作:
- 存储属性
内核先找到一个空闲的i节点(这里是263466)。内核把文件信息记录到其中。
- 存储数据
该文件需要存储在三个磁盘块,内核找到了三个空闲块:300,500,800。将内核缓冲区的第一块数据复制到300,下一块复制到500,以此类推。
- 记录分配情况
文件内容按顺序300,500,800存放。内核在inode上的磁盘分布区记录了上述块列表。
- 添加文件名到目录
新的文件名abc。linux如何在当前的目录中记录这个文件?内核将入口(263466,abc)添加到目录文件。文件名和inode之间的对应关系将文件名和文件的内容及属性连接起来。
软链接和硬链接
给一个源文件创建一个软链接文件/硬链接文件,就可以通过被创建出来的软链接文件/硬链接文件来操作源文件
为源文件创建一个硬链接文件: ln test.txt test.hard
为源文件创建一个软链接文件:ln -s test.txt test.soft
不管是软链接文件还是硬链接文件,目的都是为了通过这些文件访问到源文件
硬链接
我们看到,真正找到磁盘上文件的并不是文件名,而是inode。 其实在linux中可以让多个文件名对应于同一个 inode。
[root@localhost linux]# touch abc
[root@localhost linux]# ln abc def
[root@localhost linux]# ls -1i abc def
263466 abc 263466 def
- abc和def的链接状态完全相同,他们被称为指向文件的硬链接。内核记录了这个链接数,inode 263466 的硬链接数为2。
- 我们在删除文件时干了两件事情:
1.在目录中将对应的记录删除
2.将硬链接数-1,如果为0,则将对应的磁盘释放。
(删除一个文件,文件并不会立即被删除,而是直接删除了目录项信息,inode中的链接数-1,之后链接数为0时,才会真正删除文件)
软链接
硬链接是通过inode引用另外一个文件,软链接是通过名字引用另外一个文件,在shell中的做法
263563 -rw-r--r--. 2 root root 0 9月 15 17:45 abc
261678 lrwxrwxrwx. 1 root root 3 9月 15 17:53 abc.s -> abc
263563 -rw-r--r--. 2 root root 0 9月 15 17:45 def
软链接文件和硬链接文件的区别:
- 软链接文件是一个独立的文件有自己的inode节点,通过保存的源文件路径进而访问源文件
- 硬链接文件跟源文件拥有相同的inode节点,类似于源文件的一个别名(其实跟源文件已经没有什么区别了,都只是文件的一个名称),通过自己的inode节点访问源文件
- 软链接可以针对目录创建,硬链接不可以
软链接文件可以跨分区建立,硬链接不可以
注意:
- 每个磁盘分区都有自己的文件系统(有自己的文件系统意味着就有自己的一套inode节点)
跨分区:如果建立硬链接,与源文件inode节点号相同,这个inode节点号到底指向的是哪个分区的inode节点
- Linux 下目录结构是唯一的,分区可以有多个,可以挂在不同的目录上(目录本身就是跨分区的)
如有不同见解,欢迎留言讨论~~