Linux文件系统详解:硬链接与软链接
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更新于2024-07-12
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"本文主要介绍了Linux文件系统的概念和特点,特别是硬链接和软链接的机制。在Linux系统中,一切都被抽象为文件,包括设备。文章详细解释了Linux文件系统的四个主要组成部分:命名空间、API、安全模型和实现。此外,还提到了设备文件的分类和管理方式,如字符设备、块设备及其在/dev目录下的表示。"
在Linux系统中,文件连接是文件系统的一个重要特性。硬链接允许在同一文件系统内的不同目录条目指向同一个inode(索引节点),这意味着它们都是文件的等效入口。当文件的链接计数减到0时,文件才会被真正删除。然而,硬链接有一些限制,比如不能链接到目录以避免循环,也不能跨文件系统创建链接。
另一方面,软链接(也称为符号链接)是一种轻量级的文件,包含另一个路径名的引用,作为文件的别名。与硬链接不同,软链接没有相同的限制,可以创建循环链接,也可以链接到其他文件系统上的文件。但需要注意的是,如果目标文件被删除,软链接就会变成悬挂链接,即指向不存在的文件。
Linux文件系统的设计遵循“一切皆文件”的原则,这意味着无论是硬件设备还是内存,都可以通过文件接口进行访问和操作。Linux的文件系统支持多种后端文件系统,通过内核级别的接口将逻辑模型与实际硬件相连接。文件系统包括命名空间,它定义了如何组织和命名对象;API是一系列系统调用,用于操作这些对象;安全模型则规定了访问控制和权限管理;最后,实现层将这些抽象概念与实际硬件驱动程序相结合。
在Linux中,文件类型分为五类:普通文件、目录、字符设备、块设备和连接。设备文件,如字符设备和块设备,是系统与硬件交互的关键。它们都有主次设备号,主设备号决定了使用哪个驱动程序。通常,设备文件位于/dev目录下,包括对物理硬件的抽象以及内核提供的虚拟设备。例如,字符设备用于无缓冲、顺序存取,而块设备则有缓冲,支持随机存取。通过`cat /proc/devices`命令可以查看已加载的设备驱动程序及其主设备号。
在设备文件命名方面,所有设备都在Documentation/devices.txt文件中有记录,其中包含了主设备号、设备类型、次设备号和文件名的简要说明。这个文件提供了关于Linux内核识别的设备信息,帮助用户管理和理解Linux系统中的硬件资源。
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