Linux文件部分知识

认识inode

如何理解创建一个空文件？

如何理解对文件写入信息？

如何理解删除一个文件？

为什么拷贝文件的时候很慢，而删除文件的时候很快？

如何理解目录

编辑

文件的三个时间

编辑

Access：文件最后被访问的时间。

Modify：文件内容最后的修改时间。

Change：文件属性最后的修改时间

软硬链接

硬链接

ln 源文件名称硬链接文件名称

为什么这些我自己创建的目录的硬链接数是2？

这里我试着给目录建立硬链接，却失败了，为什么不行？

软链接

ln -s 源文件名称软链接文件名称

软硬链接的区别

用法补充：

认识inode

在Linux操作系统中文件 = 内容 + 属性，文件的属性和内容是分离存储的，其中保存属性信息的结构称之为inode，因为系统当中可能存在大量的文件，所以我们需要给每个文件的属性集起一个唯一的编号，即inode号。
也就是说，inode是一个文件的属性集合，Linux中几乎每个文件都有一个inode，为了区分系统当中大量的inode，我们为每个inode设置了inode编号。

说白了通俗一点就是文件的身份证号与文件唯一对应

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

ls -l读取存储在磁盘上的文件信息，然后显示出来

其实这个信息除了通过这种方式来读取，还有一个stat命令能够看到更多信息

这里可以查看到文件的inode

在命令行当中输入ls -i，即可显示当前目录下各文件的inode编号。

先简单了解一下文件系统

常见的文件系统有EXT2、EXT3、XFS、NTFS等

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。政府管理各区的例子
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，有兴趣的同学可以在了解一下
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

如何理解创建一个空文件？

通过遍历inode位图的方式，找到一个空闲的inode。
在inode表当中找到对应的inode，并将文件的属性信息填充进inode结构中。
将该文件的文件名和inode指针添加到目录文件的数据块中。

如何理解对文件写入信息？

通过文件的inode编号找到对应的inode结构。
通过inode结构找到存储该文件内容的数据块，并将数据写入数据块。
若不存在数据块或申请的数据块已被写满，则通过遍历块位图的方式找到一个空闲的块号，并在数据区当中找到对应的空闲块，再将数据写入数据块，最后还需要建立数据块和inode结构的对应关系。

如何理解删除一个文件？

将该文件对应的inode在inode位图当中置为无效。
将该文件申请过的数据块在块位图当中置为无效。

为什么拷贝文件的时候很慢，而删除文件的时候很快？

因为拷贝文件需要先创建文件，然后再对该文件进行写入操作，该过程需要先申请inode号并填入文件的属性信息，之后还需要再申请数据块号，最后才能进行文件内容的数据拷贝，而删除文件只需将对应文件的inode号和数据块号置为无效即可，无需真正的删除文件，因此拷贝文件是很慢的，而删除文件是很快的

如何理解目录

都说在Linux下一切皆文件，目录当然也可以被看作为文件。
目录有自己的属性信息，目录的inode结构当中存储的就是目录的属性信息，比如目录的大小、目录的拥有者等。
目录也有自己的内容，目录的数据块当中存储的就是该目录下的文件名以及对应文件的inode指针。

文件的三个时间

Access：文件最后被访问的时间。

Modify：文件内容最后的修改时间。

Change：文件属性最后的修改时间

当我们修改文件内容时，文件的大小一般也会随之改变，所以一般情况下Modify的改变会带动Change一起改变，但修改文件属性一般不会影响到文件内容，所以一般情况下Change的改变不会带动Modify的改变。
我们若是想将文件的这三个时间都更新到最新状态，可以使用命令touch 文件名来进行时间更新。

软硬链接

硬链接

这里我给可执行程序test创建一个硬链接

ln 源文件名称硬链接文件名称

[lsy@hcss-ecs-d737 day_12_6]$ ln test mytest_h

首先可以发现他们的inode都是一样的

其次，两个程序的内容一样

还有就是权限后面的数字加了一个，也就是硬链接数加了一

与软连接不同的是，当硬链接的源文件被删除后，硬链接文件仍能正常执行，只是文件的链接数减少了一个，因为此时该文件的文件名少了一个。

总之，硬链接就是让多个不在或者同在一个目录下的文件名，同时能够修改同一个文件，其中一个修改后，所有与其有硬链接的文件都一起修改了

为什么这些我自己创建的目录的硬链接数是2？

不是说linux一切皆文件，那我创建了一个文件按道理只有一个硬链接，而目录也是文件，但创建目录为什么是两个硬链接数？

因为每个目录创建后，该目录下默认会有两个隐含文件.和..，它们分别代表当前目录和上级目录，因此这里创建的目录有两个名字，一个是dir另一个就是该目录下的.，所以刚创建的目录硬链接数是2。通过命令我们也可以看到dir和该目录下的.的inode号是一样的，也就可以说明它们代表的实际上是同一个文件

这里我试着给目录建立硬链接，却失败了，为什么不行？

答案是为了防止闭环，如果真的可以建立，那么当一个进程在某种场景需要搜索文件，进入给目录的硬链接就会陷入一个闭环，如下图，所以Linux系统的设计者早就想到了这一点，给上级目录和当前目录指定符号. 和 ..当系统搜索文件路径时，通过某种手段跳过，这样就避免了环路路径问题

软链接

ln -s 源文件名称软链接文件名称

通过ls -i -l命令查看到软链接和硬链接的inode是不一样的，并且软链接文件的大小比源文件的大小要小得多。

软链接又叫做符号链接，软链接文件相对于源文件来说是一个独立的文件，该文件有自己的inode号，但是该文件只包含了源文件的路径名，所以软链接文件的大小要比源文件小得多。软链接就类似于Windows操作系统当中的快捷方式。

软链接文件只是其源文件的一个标记，当删除了源文件后，链接文件不能独立存在，虽然仍保留文件名，但却不能执行或是查看软链接的内容了

软硬链接的区别

软链接是一个独立的文件，有独立的inode，而硬链接没有独立的inode。
软链接相当于快捷方式，硬链接本质没有创建文件，只是建立了一个文件名和已有的inode的映射关系，并写入当前目录

用法补充：

在其他地方建立软盈利链接

用绝对文件路径的方式指明源文件和目标文件

ln命令常用的参数：

-b 删除，覆盖以前建立的链接
-d 允许超级用户制作目录的硬链接
-f 强制执行
-i 交互模式，文件存在则提示用户是否覆盖
-n 把符号链接视为一般目录
-s 软链接(符号链接)
-v 显示详细的处理过程