ln 命令用来在文件之间建立链接。在介绍 ln 命令前,让我们先来搞清楚究竟什么是硬链接,什么又是软链接。
我们知道,在 Linux 系统中,每个文件对应一个 inode,文件的内容在存储在 inode 指向的 data block 中。要读取该文件的内容,需要通过文件所在的目录中记录的文件名找到文件的 inode 号,然后通过 inode 找到存储文件内容的 data block(参考《Linux 文件与目录》)。
也就是说,文件名存储在目录中,inode 号执行文件存储的内容,文件名和 inode 之间有一个对应关系。那么多个文件名可不可以同时指向同一个 inode 呢?答案是可以的,这就是硬链接!从本质上来说,硬链接只是在目录下新添加了一个文件名,这个文件名与一个已有文件的 inode 相关联。让我们也通过 /etc/crontab 文件来进行观察:
使用 ln 命令在当前目录下创建一个 /etc/crontab 文件的硬链接,然后观察其文件属性:
这两个文件名关联的 inode 号完全相同,都是 131213,所以它们指向的是同一个文件。同时请注意文件属性中的第三个字段,由 1 变成了 2。这个字段被称为 链接数,它说明有多少个文件名链接到同一个文件的 inode。
另外需要注意的一点是上面所有输出中的第二个字段中的第一位,它们都是 -,它说明这个文件的类型为普通文件,链接类型为硬链接。
由于硬链接只是在目录中添加了一条包含文件名和 对应 inode 的记录,所以它几乎不会消耗额外的磁盘容量。
另外在删除硬链接所关联的文件时,其实只是删除了一条目录中的记录,真正的文件并不受影响。只有在删除最后一个硬链接时才会真正删除文件的内容数据。
软链接的实现方式与硬链接有本质上的不同。创建软链接时会创建一个新的文件(分配一个 inode 和对应的 data block),新文件的 data block 中存储了目标文件的路径。
第二列显示的文件权限也不一样,这一点和硬链接完全不同。注意文件类型被标记为 l,说明这是一个软链接文件。
第三列很有意思,注意 /etc/crontab 文件的链接数量,还是 2,这和创建软链接文件 crontab2 前是一样的。也就是说创建软链接并不增加原文件的链接数。
第六列是文件大大小,注意新建的软链接文件大小为 12 Bytes,也就是字符串 /etc/crontab 的长度。
从上图我们可以看出,软链接文件 crontab2 是一个实实在在的文件,有自己的 inode 和 data block。但是它的 data block 中保存的是目标文件的地址:/etc/crontab。 像 open() 这样的 API 能够识别出软链接,并根据 data block 中的目标文件径把操作重定向到目标文件上。
从上文中的示例我们可以看到,当创建硬链接文件时,文件的链接数会增加 1,而创建软链接时文件的链接数却不发生变化。
它们分别用来创建硬链接文件和软链接文件。还有一个比较常用的选项是 f,它会强制删除已经存在的目标文件。

