(转)Linux硬链接、软链接及inode详解
inode
文件储存在硬盘上，硬盘的最小存储单位叫做“扇区”（Sector）。每个扇区储存512字节（相当于0.5KB）。
操作系统读取硬盘的时候，不会一个个扇区地读取，这样效率太低，而是一次性连续读取多个扇区，即一次性读取一个”块”（block）。这种由多个扇区组成的”块”，是文件存取的最小单位。”块”的大小，最常见的是4KB，即连续八个 sector组成一个 block。
文件数据都储存在”块”中，那么很显然，我们还必须找到一个地方储存文件的元信息，比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。这种储存文件元信息的区域就叫做inode，中文译名为”索引节点”。
每一个文件都有对应的inode，里面包含了与该文件有关的一些信息。
inode包含了什么？
- 文件的字节数
- 文件拥有者的User ID
- 文件的Group ID
- 文件的读、写、执行权限
- 文件的时间戳，共有三个：ctime指inode上一次变动的时间，mtime指文件内容上一次变动的时间，atime指文件上一次打开的时间
- 链接数，即有多少文件名指向这个inode
-
文件数据block的位置
可以用stat命令，查看某个文件的inode信息：
stat test.c- 1
总之，除了文件名以外的所有文件信息，都存在inode之中。
inode的号码
每个inode都有一个号码，操作系统用inode号码来识别不同的文件。
这里值得重复一遍，Unix/Linux系统内部不使用文件名，而使用inode号码来识别文件。对于系统来说，文件名只是inode号码便于识别的别称或者绰号。
表面上，用户通过文件名，打开文件。实际上，系统内部这个过程分成三步：
首先，系统找到这个文件名对应的inode号码；
其次，通过inode号码，获取inode信息；
最后，根据inode信息，找到文件数据所在的block，读出数据。
使用ls -i命令，可以看到文件名对应的inode号码：
ls -i example.c- 1
目录文件
Unix/Linux系统中，目录（directory）也是一种文件。打开目录，实际上就是打开目录文件。
目录文件的结构非常简单，就是一系列目录项（dirent）的列表。每个目录项，由两部分组成：所包含文件的文件名，以及该文件名对应的inode号码。
ls命令只列出目录文件中的所有文件名：
ls /etc- 1
ls -i命令列出整个目录文件，即文件名和inode号码：
ls -i /etc- 1
如果要查看文件的详细信息，就必须根据inode号码，访问inode节点，读取信息。ls -l命令列出文件的详细信息。
ls -l /etc- 1
理解了上面这些知识，就能理解目录的权限。
目录文件的读权限（r）和写权限（w），都是针对目录文件本身。由于目录文件内只有文件名和inode号码，所以如果只有读权限，只能获取文件名，无法获取其他信息，因为其他信息都储存在inode节点中，而读取inode节点内的信息需要目录文件的执行权限（x）。
硬链接
一般情况下，文件名和inode号码是”一一对应”关系，每个inode号码对应一个文件名。但是，Unix/Linux系统允许，多个文件名指向同一个inode号码。
这意味着，可以用不同的文件名访问同样的内容；对文件内容进行修改，会影响到所有文件名；但是，删除一个文件名，不影响另一个文件名的访问。这种情况就被称为”硬链接”（hard link）。
ln命令可以创建硬链接：
ln 源文件 目标文件- 1
运行上面这条命令以后，源文件与目标文件的inode号码相同，都指向同一个inode。
inode信息中有一项叫做”链接数”，记录指向该inode的文件名总数，这时就会增加1。
反过来，删除一个文件名，就会使得inode节点中的”链接数”减1。当这个值减到0，表明没有文件名指向这个inode，系统就会回收这个inode号码，以及其所对应block区域。
这里顺便说一下目录文件的”链接数”。
创建目录时，默认会生成两个目录项：”.”和”..”。
前者的inode号码就是当前目录的inode号码，等同于当前目录的”硬链接”；,后者的inode号码就是当前目录的父目录的inode号码，等同于父目录的”硬链接”。
所以，任何一个目录的”硬链接”总数，总是等于2加上它的子目录总数（含隐藏目录）。
UNIX文件系统提供了一种将不同文件链接至同一个文件的机制，我们称这种机制为链接。
它可以使得单个程序对同一文件使用不同的名字。这样的好处是文件系统只存在一个文件的副本。
系统简单地通过在目录中建立一个新的登记项来实现这种连接。该登记项具有一个新的文件名和要连接文件的inode号(inode与原文件相同)。
不论一个文件有多少硬链接，在磁盘上只有一个描述它的inode，只要该文件的链接数不为0，该文件就保持存在。硬链接不能对目录建立硬链接！
硬连接是直接建立在节点表上的（inode），建立硬连接指向一个文件的时候，会更新节点表上面的计数值。
举个例子，一个文件被连接了两次（硬连接），这个文件的计数值是3，而无论通过3个文件名中的任何一个访问，效果都是完全一样的，但是如果删除其中任意一个，都只是把计数值减1，不会删除实际的内容的，（任何存在的文件本身就算是一个硬连接）只有计数值变成0也就是没有任何硬连接指向的时候才会真实的删除内容。
硬连接小结：
1、具有相同inode节点号的多个文件是互为硬连接文件。
2、删除硬连接文件或者删除源文件任意一个，文件实体并未被删除。
3、只有删除了源文件及所有对应的硬连接文件，文件实体才会被删除。
4、当所有的硬连接文件及源文件被删除后，再存放新的数据会占用这个文件的空间，或者磁盘fsck检查的时候，删除的数据也会被系统回收。
5、硬连接文件就是文件的另一个入口。
6、可以通过给文件设置硬连接文件，来防止重要文件被误删。
7、通过执行命令“ln 源文件 硬连接文件”，即可完成创建因连接。
8、硬连接文件可以通过rm命令删除。
9、对于静态文件（没有进程被调用的文件）来讲，当对应硬连接数为0（i_link）,文件就被删除。i_link的查看方法（ls -l 结果的第三列就是）
文件删除的变量：
i_link 文件的硬连接数量
i_count 引用计数（有一个程序使用i_count加1）
文件删除的条件：
i_link=0 and i_count=0
软连接和硬链接图解
软链接
除了硬链接以外，还有一种特殊情况。
文件A和文件B的inode号码虽然不一样，但是文件A的内容是文件B的路径。读取文件A时，系统会自动将访问者导向文件B。因此，无论打开哪一个文件，最终读取的都是文件B。这时，文件A就称为文件B的”软链接”（soft link）或者”符号链接（symbolic link）。
这意味着，文件A依赖于文件B而存在，如果删除了文件B，打开文件A就会报错：”No such file or directory”。
这是软链接与硬链接最大的不同：文件A指向文件B的文件名，而不是文件B的inode号码，文件B的inode”链接数”不会因此发生变化。
ln -s命令可以创建软链接。
ln -s 源文文件或目录 目标文件或目录- 1
我们把符号链接称为软链接，它是指向另一个文件的特殊文件，这种文件的数据部分仅包含它所要链接文件的路径名。
软链接是为了克服硬链接的不足而引入的，软链接不直接使用inode号作为文件指针，而是使用文件路径名作为指针（软链接：文件名 + 数据部分–>目标文件的路径名）。
软件有自己的inode，并在磁盘上有一小片空间存放路径名。因此，软链接能够跨文件系统，也可以和目录链接！其二，软链接可以对一个不存在的文件名进行链接，但直到这个名字对应的文件被创建后，才能打开其链接。
inode的特殊作用
由于inode号码与文件名分离，这种机制导致了一些Unix/Linux系统特有的现象。
1. 有时，文件名包含特殊字符，无法正常删除。这时，直接删除inode节点，就能起到删除文件的作用。
2. 移动文件或重命名文件，只是改变文件名，不影响inode号码。
3. 打开一个文件以后，系统就以inode号码来识别这个文件，不再考虑文件名。因此，通常来说，系统无法从inode号码得知文件名。
第3点使得软件更新变得简单，可以在不关闭软件的情况下进行更新，不需要重启。因为系统通过inode号码，识别运行中的文件，不通过文件名。更新的时候，新版文件以同样的文件名，生成一个新的inode，不会影响到运行中的文件。等到下一次运行这个软件的时候，文件名就自动指向新版文件，旧版文件的inode则被回收。
图解：
硬链接和软链接的具体含义如下图所示：
我们使用如下指令，将ppp.h文件硬链接到原文件proc.h
ln proc.h ppp.h
原proc.h文件的inode节点是516134，指向数据区的第一个file文件。使用了ln指令之后，在directory中新建一个目录项，文件名为ppp.h，inode节点仍为516134，直接指向同一个proc.h。
我们在linux系统上进行实验，验证我们的解释是正确的，两个文件的inode节点相同，指向同一file：
我们使用如下指令，将ppp.h文件软链接到原文件proc.h
ln -s proc.h ppp.h
Linux 目录链接总结：
