在 Linux 系统中，文件链接（文件符号链接和硬链接）是一种用于引用或重用文件的技术。以下是对这两种主要文件链接的详细说明：

一、文件链接分类

1. 符号链接（Symbolic Link）

定义

符号链接（或软链接）是指向另一个文件或目录的特殊类型的文件。它类似于 Windows 系统中的快捷方式。

创建

使用 ln 命令的 -s 选项来创建符号链接：

ln -s /path/to/original /path/to/symlink

示例

创建一个指向 /usr/local/bin 目录的符号链接 mybin：

ln -s /usr/local/bin mybin

特点

• 路径：符号链接存储的是目标文件或目录的路径。
• 跨文件系统：符号链接可以跨越不同的文件系统。
• 链接破损：如果目标文件被删除或移动，符号链接将变成“死链接”或“断链”，指向一个不存在的目标。
• 显示方式：使用 ls -l 命令可以查看符号链接及其指向的目标。例如：

ls -l mybin

输出：

lrwxrwxrwx 1 user user 18 Aug 22 12:00 mybin -> /usr/local/bin/

注意事项

1. 路径依赖

• 符号链接依赖于目标文件的路径。如果目标文件或目录被移动或删除，符号链接将会断开，指向一个不存在的目标。

2. 权限

• 符号链接的权限通常是 lrwxrwxrwx，这表示它们总是可读和可执行的。不过，访问权限取决于目标文件的权限。如果目标文件的权限限制了访问，符号链接的访问也会受到限制。

3. 跨文件系统

• 符号链接可以跨越不同的文件系统，因为它们只是指向路径的文本文件。

4. 使用与删除

• 删除符号链接不会影响目标文件，只会删除链接本身。使用 rm 命令删除符号链接即可。

2. 硬链接（Hard Link）

定义

硬链接是指向相同 inode 的另一种文件名。所有硬链接共享相同的 inode 号，因此它们实际上是同一个文件的不同名称。

创建

使用 ln 命令（不带 -s 选项）来创建硬链接：

ln /path/to/original /path/to/hardlink

示例

创建一个硬链接 myfilelink 指向 myfile 文件：

ln myfile myfilelink

特点

• 同一文件系统：硬链接只能在同一文件系统中创建，因为它们引用相同的 inode。
• 文件删除：如果删除原始文件，硬链接仍然有效，因为它们共享相同的 inode。只有当所有链接都被删除后，文件的数据才会被真正删除。
• 不能链接目录：普通用户不能创建指向目录的硬链接（除非使用特定工具，如 find 命令或 root 权限），以避免目录结构混乱。

注意事项

1. 文件系统限制

• 硬链接只能在同一文件系统中创建，因为它们共享相同的 inode。跨文件系统创建硬链接是不允许的。

2. 目录限制

• 普通用户不能创建指向目录的硬链接。硬链接主要用于文件，这有助于避免文件系统结构的复杂性。

3. 文件删除

• 删除原始文件不会删除硬链接，只有当所有硬链接（包括原始文件）都被删除后，文件数据才会从磁盘上删除。

4. 权限

• 硬链接共享相同的 inode 号，因此它们具有相同的权限和内容。修改其中一个链接的内容会影响所有硬链接。

5. 文件系统空间

• 硬链接不会增加磁盘占用，因为所有硬链接指向相同的数据块。它们只是不同的名称指向相同的数据。

二、inode 的定义和功能

上面在说什么是硬链接时提到inode号，那什么是inode号呢？inode 是一种数据结构，用于存储文件或目录的元数据。每个文件和目录在文件系统中都有一个唯一的 inode 号。

inode 存储了以下信息（不包括文件名和文件内容）：

• 文件类型：普通文件、目录、符号链接等。
• 权限：文件的访问权限（如读、写、执行权限）。
• 所有者：文件的用户 ID（UID）和组 ID（GID）。
• 文件大小：文件的大小，以字节为单位。
• 时间戳：文件的创建时间、修改时间和访问时间。
• 链接计数：指向该 inode 的硬链接数量。
• 数据块地址：文件内容存储的物理数据块的位置。

文件系统中的作用

• 每个文件或目录在文件系统中都有一个 inode，文件系统使用 inode 来查找和访问文件的元数据。
• 文件名与 inode 号是分开存储的。文件名存储在目录条目中，而 inode 存储在文件系统的 inode 表中。

inode 限制

• 文件系统中可用的 inode 数量是有限的，通常由文件系统创建时的配置决定。如果文件系统耗尽了 inode，则无法创建新的文件或目录，即使磁盘空间仍然存在。

查看 inode 信息

1. 使用 ls -i 命令可以查看文件的 inode 号，所有具有相同 inode 号的文件都是硬链接。例如：

ls -i myfile myfilelink

输出：

1234567 myfile
1234567 myfilelink

这里，1234567 是文件的 inode 号，表明 myfile 和 myfilelink 是硬链接。

2. 使用 stat命令可以查看文件的详细 inode 信息。例如：

stat filename

输出：

File: `filename`
Size: 123        Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: 803h/2051d      Inode: 1234567    Links: 2
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: ( 1000/ user)   Gid: ( 1000/ user)
Access: 2024-08-22 12:34:56.000000000 +0000
Modify: 2024-08-22 12:34:56.000000000 +0000
Change: 2024-08-22 12:34:56.000000000 +0000

三、如何处理断链

断链（也称为“死链接”）在文件系统中指的是符号链接指向的目标文件或目录已被删除或移动，导致符号链接无法正确访问其目标。

查找断链

• 使用 find 命令查找符号链接，并检查它们是否断链。例如：

find /path/to/search -type l ! -exec test -e {} \; -print

这个命令会列出所有指向不存在目标的符号链接。

修复断链

• 修复路径：如果文件或目录被移动或重命名，更新符号链接的目标路径。
• 删除断链：如果符号链接不再需要，可以删除断链。使用 rm 命令删除符号链接：

rm /path/to/broken/link

四、判断是否是软链接（符号链接）

1. 使用 ls -l命令

• 命令：

ls -l filename

• 输出示例：

lrwxrwxrwx 1 user group 11 Aug 22 12:34 linkname -> targetfile

• 说明：如果文件的权限字符串以 l 开头（例如 lrwxrwxrwx），说明这是一个符号链接。箭头 -> 指示链接指向的目标文件或目录。

2. 使用 file命令

• 命令：

file filename

• 输出示例：

linkname: symbolic link to `targetfile`

• 说明：如果 file 命令的输出表明这是一个“symbolic link”，则说明这是一个符号链接。

五、判断是否是硬链接

1. 使用 ls -l命令

• 命令：

ls -l filename

• 输出示例：

-rw-r--r-- 2 user group 123 Aug 22 12:34 filename

• 说明：如果输出中的链接计数（第二列）大于1，则说明该文件有多个硬链接。

2. 使用 stat命令

• 命令：

stat filename

• 输出示例：

File: `filename`
Size: 123        Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: 803h/2051d      Inode: 1234567    Links: 2
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: ( 1000/ user)   Gid: ( 1000/ user)
Access: 2024-08-22 12:34:56.000000000 +0000
Modify: 2024-08-22 12:34:56.000000000 +0000
Change: 2024-08-22 12:34:56.000000000 +0000

• 说明：查看 inode 号（Inode: 1234567）和链接计数（Links: 2）。如果多个文件或链接具有相同的 inode 号，则它们是硬链接。

六、查找文件的硬链接

1. 使用 find命令

• 命令：

find /path/to/search -inum inode_number

• 说明：首先，你需要知道文件的 inode 号。可以使用 ls -i 或 stat 命令获取。然后，使用 find 命令查找所有具有相同 inode 号的文件。步骤：

1. 获取文件的 inode 号：

stat filename

输出示例：

Inode: 1234567

1. 查找所有硬链接：

find /path/to/search -inum 1234567

2. 使用 ls -i命令

• 命令：

ls -i /path/to/search

• 说明：在可能包含链接的目录中使用 ls -i 命令查看 inode 号。手动检查是否存在与目标文件相同的 inode 号。

3. 使用 debugfs命令

• 命令：

debugfs -R 'ncheck inode_number' /dev/sdX

• 说明：debugfs 是一个用于操作文件系统的工具。需要指定文件系统的设备（如 /dev/sda1）和 inode 号。这种方法适用于 ext 文件系统。步骤：

1. 获取文件的 inode 号：

stat filename

1. 使用 debugfs 查找所有硬链接：

sudo debugfs -R 'ncheck 1234567' /dev/sdX

七、查找目录的链接

• 命令：

find /path/to/search -type d -inum inode_number

• 说明：类似于查找文件的硬链接，使用 find 命令和目录的 inode 号查找所有具有相同 inode 号的目录。