Linux下的連結檔案

Ln命令用來在檔案之間建立連結，預設為建立永久連結（目錄不能建立永久連結），使用選項-s建立符號連結。講ln以前，我們先來瞭解一下linux裡的連結。

　　一、Linux裡的連結又被稱為連結檔案，它分為永久連結和符號連結兩種。兩者的區別在於：永久連結指向檔案本身，符號連結指向檔案名稱。這個區別是很重要，它導致了兩種連結檔案性質以及操作上的差異，反映在各個方面，我會在文章的最後歸納一下。

　　二、如何理解兩種連結檔案的兩種不同指向？如果瞭解 linux裡檔案的儲存機制，這個很好理解。我在以前講inode的文章裡提到過，Linux裡檔案的檔案名稱、檔案屬性、檔案內容是分別儲存的，所以永久連結和符號連結才可以有不同的指向。
　　這裡要講一下。我以前講過，linux裡尋找檔案的順序是：根據檔案名稱，找到inode編號，根據編號找到inode塊，然後根據inode塊中的屬性資訊找到資料區塊（即檔案內容）。所以永久連結指向檔案本身，實際上是指向檔案的inode編號。之所以沒有明確講出它是指向inode編號，是因為繞的太遠，涉及的概念更多，這就更加講不清楚了，所以才用了一個沒有概念意義的的檔案本身代替。

　　三、有人說，linux連結檔案與windows捷徑相似。某種程度上講是這樣的，嚴格上講又有不同。首先，從指向功能上看，符號連結、永久連結、windows捷徑都具有指向功能；但它們的區別也很明顯：windows捷徑指向檔案的位置，而無論是符號連結還是永久連結都與windows捷徑不同；其次，從檔案性質上看，符號連結與windows捷徑都是一種檔案，但永久連結根本不是一種檔案，只是一種指向。
為什麼說符號連結是一種檔案，而永久連結卻不是？這是因為建立連結時，系統會為符號連結重新分配一個inode編號，但不會為永久連結重新分配inode號，永久連結和它的源檔案分享權限設定一個inode。我講過，linux裡每建立一個檔案，系統都會為其分配一個inode，每個檔案都有一個惟一的inode編號。我們可以從這個方面來確定它們是不是一種檔案。使用命令ls –li命令即可查看它們的inode編號，我在下面會講到，永久連結檔案m_h和它的源檔案mial共用一個inode。 
　　號稱檔案的永久連結不是一種檔案，不標稱自己為檔案的Window捷徑反而是一種普通檔案。有意思吧？

　　四、我們使用ls –li命令查看檔案時，系統是分欄位給出檔案資訊的。根據ls命令的info協助檔案所述，第一個欄位是inode編號，第二欄位是檔案類型和許可權的資訊，第三欄位是檔案的永久連結數資訊。這個永久連結數是怎麼一回事？
　　我們來看個圖片

　　我們建立了mail檔案的符號連結m_s和永久連結m_h。，第一個欄位是inode號，我們可以看到互為永久連結的的mail和m_h的inode相同；第二欄位的首位字元為d的是目錄檔案，為-的是普通檔案，為l的就是mail的連結檔案m_s；第三個欄位是永久連結數，可以看到圖片裡的五個檔案的永久連結數分別是5、2、2、1、1、4。 
　　永久連結數是ls的info協助文檔裡”number of hard links”的直譯，大多數文章裡都是這麼譯的，我也隨大流。根據規定，沒有永久連結的普通檔案的永久連結數為1，每增加一個永久連結，永久連結數加1；不包含子目錄的目錄檔案的永久連結數為2，每增加一個子目錄，永久連結數加1。
　　那麼，這個永久連結數到底是什麼呢？為什麼又有一個這麼奇怪的規定？我有一點自己的理解，不一定正確，這裡講出來，敬請大家雅正。
　　ln命令的info協助文檔裡說：A ’hard link’ is another name for an existing file。我認為永久連結數就是檔案的檔案名稱數，更確切的說，我認為永久連結數實際上是對檔案本身的指向數。
　　沒有永久連結的普通檔案，它只有一個對檔案本身的指向，所以它的永久連結數為1；而每增加一個永久連結，就增加了一個對檔案本身的指向，所以永久連結數要加1。而符號連結指向了檔案名稱，並沒有指向檔案本身，所以無論為檔案建立了多少個符號連結，永久連結數也不會增加。
　　那麼，為什麼不包含子目錄的目錄檔案的永久連結數為2呢？這是因為不包含子目錄的目錄檔案裡只兩個目錄項，它們分別是：“.”和“..”，代表目錄自身和其父目錄。每增加一個子目錄，目錄檔案裡都要增加一個目錄項。那在子目錄下再建立一個子目錄，即建立一個目前的目錄的孫子目錄，目前的目錄的目錄項會增加嗎？不會。
　　現在我們來看圖片中五個檔案的永久連結數的含義：它們分別代表Desktop目錄下有3個子目錄， mail檔案有一個永久連結，m_h檔案有一個永久連結，m_s檔案沒有永久連結，xx目錄下有2個子目錄。

　　五、這兩種連結有哪些具體的差異呢？
　　首先，概念上永久連結指向檔案本身，符號連結指向檔案名稱。其次，性質上永久連結不是一種檔案，符號連結是。然後，與源檔案的關係上，永久連結與源檔案關係緊密，修改任何一個檔案都能同步引起另外一個檔案的變化；符號連結則更像一個獨立檔案，可以對符號連結和它所指向的源檔案分別加以修改。再者，顯示上永久連結沒有明示自己為永久連結；符號連結會明確指出它是一個符號連結。最後，永久連結能節省大量磁碟空間，但它不能為目錄建立永久連結，也不能跨檔案系統建立永久連結；符號連結與永久連結相比則靈活的多。
　　你可能會疑惑：顯示m_h的大小明明比m_s大？怎麼能說永久連結比符號連結節省磁碟空間呢？這是因為m_h顯示的是mail的大小，它本身基本上不佔用磁碟空間。我們用du命令來查看一下。

　　目錄xy下有mail檔案（12K）和它的永久連結檔案。用du統計目錄佔用磁碟空間大小，發現它佔16K，而mail檔案為12K，其餘4K為目錄項。好像m_h根本就沒有被統計進來，其實並不是沒有被統計，而是它大小為0；使用選項-l，開啟重複統計功能就可以看出來，目錄xy佔用的磁碟空間變為了28K。 
　　Over~講了這麼多，希望我把它們給講明白了。