深入理解硬連結和軟連結 (轉)[@more@]

深入理解硬連結和軟連結

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  和都提供了連結命令ln。顧名思義，ln是將兩個名(此說法不大準確)彼此連結起來，使得無論使用哪一個檔名都可訪問到同一檔案。這是我們用ln命令所要達到的目的，但是從技術上講，只有軟連結是連結兩個檔名，硬連結不在此列之中。要透徹理解連結的含義，就必須要分清檔案與檔名的區別。而要區分檔案與檔名，我們就得知道檔案如何管理檔案。看似很普通的命令，其技術背景卻一點兒也不簡單。

 

檔案系統如何管理檔案涉及範圍太大，不可能也不必要在此全部敘述，但我們只需知道以下技術要點即可。在Linux中，檔案的外延很大，我們常識中的“檔案”(例如一篇文件等)是檔案, 目錄、裝置等也都是檔案。這些檔案種類繁多，數量巨大，萬一重名怎麼辦，檔案系統是如何區分並管理它們的呢？限制重名？這當然不行！我們來看看Linux是如何做的。原來Linux的檔案系統為每一個檔案分配了一個我們稱為節點(Inode)的資料結構，在這個索引節點內有一個全系統獨一無二的索引節點號，檔案系統正是靠這個索引節點號來識別一個檔案。另外檔案系統用來管理檔案的所有資訊都包含在索引節點之中。

 

好了，給每個檔案分配一個唯一的number，檔案系統就知道某個檔案究竟是張三的檔案還是李四的檔案。但是檔案的真正使用者——我們人類也要用該number去識別檔案嗎？呵呵，若此為真，不知是人玩還是電腦玩人羅。因此我們要用我們的方式去區分各個檔案，給每一個檔案起一好聽易記的名字，同一地點(即同一目錄)不能有兩個名字一樣的檔案。地點若不同，允許重名。至此，人類有人類識別檔案的方法，電腦(檔案系統)有電腦的做法，喔喔，問題又來了，二者是要“水火不容”呢，還是“溝通無限”呢？這還用問，當然是後者啦。

 

OK，既然要“溝通”，“連結”自然而然就提出來了。繞了個大圈，終於得以言歸正傳，有了上述的背景知識，不管是硬連結還是軟連結對於我們來說已是板上魚肉。所謂硬連結(hard link, 也稱連結/editor/Editor.htm#_ftn1" name=_ftnref1>[1])就是一個檔案的一個或多個檔名。再說白點，所謂連結無非是把我們人類使用的檔名和電腦(檔案系統)使用的節點號連結起來。因此我們可以用多個檔名與同一個檔案進行連結，這些檔名可以在同一目錄或不同目錄。一個檔案有幾個檔名(用ln命令實現多個檔名)，我們就說該檔案的連結數為幾。由定義可知，此連結數可以是1, 這表明該檔案只有一個檔名。

 

需要特別指出的是，在info ln的幫助資訊中所說的硬連結與我的理解是有差別的，先看info是如何講硬連結。“A "hard link" is another name for an existing file; the link and the original are indistinguishable.”(一個“硬連結”是一個現有檔案的別名；連結檔案與被連結檔案是無法區別的。)哇喔，好象亂套了，誰對誰錯？誰都沒錯，二者角度不同。Info是就ln命令而論的“硬連結”，注意了，info中的硬連結也是打了雙引號的，我估計此有特殊含義。“連結檔案與被連結檔案是無法區別的”，沒錯，因為它們都指向同一個索引節點嘛。現在我與info主要差別在於，我認同而info不認同以下觀點：對於一個擁有檔名的檔案，在沒有用過ln命令的情況下，該檔案仍存在硬連結，且連結數為1。理論需要實踐來證明，在Linux中用ls –l命令獲得該目錄下檔案的詳細資訊，格式如下：

-rwxr-xr-x  1    root   1024  Apr 30 17:06  filename

上述格式中黑體加下劃線的“1”代表檔名filename的檔案的連結數為1。做個實驗，在同一目錄(不同目錄也行)使用ln命令：

  ln filename filename2

然後再使用ls –l命令，會得到下面的資訊：

-rwxr-xr-x  2  root   root   1024  Apr 30 17:06  filename

-rwxr-xr-x  2  root   root   1024  Apr 30 17:06  filename2

很明顯，原來檔名為filename的檔案現在擁有了兩個檔名，連結數變為2, 除此之外其它一切資訊都沒變，所以說“連結檔案與被連結檔案是無法區別的”。下面的事實讓我懷疑有沒有必要用ln產生新的硬連結：無論使用任一檔名對檔案的任何改動，該檔案的所有直接或間接連結檔案都會隨之而改變，最後所有資訊都保持一致。

 

將檔名與索引節點分開，然後採用硬連結的技術使得管理檔案變得更方便，更高。例如重新命名，程式並不需要開啟該檔案，只需改動某個目錄項的內容即可。還有刪除一個檔案也是如此，將相應的目錄項刪除，該檔案的連結數減1,如果刪除目錄項後該檔案的連結數為零，這時系統才把真正的檔案從上刪除。

 

認識了硬連結究竟是怎麼一回事，理解硬連結的兩個限制就容易多了。

1、不允許給目錄建立硬連結；

2、只有在同一檔案系統中的檔案之間才能建立連結。

篇幅關係，不再贅述。

 

 

為了克服以上限制，引入符號連結(symbolic link，也稱軟連結)。符號連結實際上是一種特殊的檔案型別，這種檔案包含了另一個檔案的任意一個路徑名。這個路徑名指向位於任意一個檔案系統的任意檔案，甚至可以指向一個不存在的檔案。系統會自動把對符號連結的大部分操作(如讀、寫等)變為對原始檔的操作，但某些操作(如刪除等)就會直接在符號連結上完成。在ln中加選項-s便產生一個檔案的符號連結。

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在討論符號連結的之前，連結一般理解為硬連結。

如ln file1 file2; ln file2 file3，我稱file3為file1的間接連結檔案。