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函数link、linkat、unlink、unlinkat和remove
函数link、linkat、unlink、unlinkat和remove
实例
程序打开一个文件，然后解除它的链接。执行该程序的进程然后睡眠30秒，接着就终止。
#include "apue.h"#include <fcntl.h>intmain(void){if (open("tempfile", O_RDWR) < 0){err_sys("open error");}if (unlink("tempfile") < 0){err_sys("unlink error");}printf("file unlinked\n");sleep(30);printf("done\n");exit(0);}
$ ls -l tempfile
-rw-rw-r-- 1 fireway fireway 1344111767 10月 16 21:17 tempfile
$ df /home/
文件系统 1K-blocks 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/sda1 151650468 29081848 114842132 21% /
$ ./unlink &
[1] 4456
$ file unlinked
ls -l tempfile
ls: 无法访问tempfile: 没有那个文件或目录
$ df /home
文件系统 1K-blocks 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/sda1 151650468 29081848 114842132 21% /
$ done
df /home
文件系统 1K-blocks 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/sda1 151650468 27769232 116154748 20% /
进程用open或creat创建一个文件，然后再调用unlink，因为该文件仍旧是打开的，所以不会将其内容删除掉。
只有当进程关闭该文件或者终止时，该文件的内容才被删除。
硬链接与软链接的联系与区别
文件都有文件名与数据，在 Linux 上被分成两个部分：用户数据 (user data) 与元数据 (metadata)。
用户数据，即文件数据块 (data block)，数据块是记录文件真实内容的地方
元数据则是文件的附加属性，如文件大小、创建时间、所有者、指向文件数据块的指针等信息
在 Linux 中，元数据中的 inode 号(或称i节点号)才是文件的唯一标识而非文件名。文件名仅是为了方便人们的记忆和使用，系统或程序通过 inode 号寻找正确的文件数据块。
图 1.展示了程序通过文件名获取文件内容的过程。
图1. 通过文件名获取文件内容
在 Linux 系统中查看 inode 号可使用命令 stat 或 ls -i
$ stat chown_restricted.c
文件："chown_restricted.c"
大小：1625 块：8 IO 块：4096 普通文件
设备：801h/2049d Inode：1707228 硬链接：1
权限：(0777/-rwxrwxrwx) Uid：( 1000/ fireway) Gid：( 1000/ fireway)
最近访问：2016-10-23 15:48:00.106111057 +0800
最近更改：2016-10-23 15:47:56.638093860 +0800
最近改动：2016-10-23 15:47:56.686094098 +0800
创建时间：-
$ mv chown_restricted.c mychown_restricted.c
$ stat mychown_restricted.c
文件："mychown_restricted.c"
大小：1625 块：8 IO 块：4096 普通文件
设备：801h/2049d Inode：1707228 硬链接：1
权限：(0777/-rwxrwxrwx) Uid：( 1000/ fireway) Gid：( 1000/ fireway)
最近访问：2016-10-23 15:48:00.106111057 +0800
最近更改：2016-10-23 15:47:56.638093860 +0800
最近改动：2016-10-23 16:39:02.469296496 +0800
创建时间：-
使用命令 mv 移动并重命名文件，其结果不影响文件的用户数据及inode号
为解决文件的共享使用，Linux 系统引入了两种链接：硬链接 (hard link) 与软链接（又称符号链接，symbolic link）。
链接为 Linux 系统解决了文件的共享使用，还带来了隐藏文件路径、增加权限安全及节省存储等好处。
硬链接
若一个 inode 号对应多个文件名，则称这些文件为硬链接。换言之，硬链接就是同一个文件使用了多个别名。
硬链接可由命令 link 或 ln 创建。如下是对文件 oldfile 创建硬链接。
link oldfile newfile
ln oldfile newfile
由于硬链接是有着相同 inode 号仅文件名不同的文件，因此硬链接存在以下几点特性：
- 文件有相同的 inode 及 data block；
- 只能对已存在的文件进行创建；
- 不能交叉文件系统进行硬链接的创建；
- 不能对目录进行创建，只可对文件创建；
- 删除一个硬链接文件并不影响其他有相同 inode 号的文件。
$ ls -li
总用量 0
$ link old.file hard.link <------------------- 只能对已存在的文件创建硬连接
link: 无法创建指向"old.file" 的链接"hard.link": 没有那个文件或目录
$ echo "This is an original file" > old.file
$ stat old.file
文件："old.file"
大小：25 块：8 IO 块：4096 普通文件
设备：801h/2049d Inode：2371939 硬链接：1
权限：(0664/-rw-rw-r--) Uid：( 1000/ fireway) Gid：( 1000/ fireway)
最近访问：2016-10-23 16:52:51.873409289 +0800
最近更改：2016-10-23 16:52:51.873409289 +0800
最近改动：2016-10-23 16:52:51.873409289 +0800
创建时间：-
$ link old.file hard.link | ls -li
总用量 8
2371939 -rw-rw-r-- 2 fireway fireway 25 10月 23 16:52 hard.link
2371939 -rw-rw-r-- 2 fireway fireway 25 10月 23 16:52 old.file
文件 old.file 与 hard.link 有着相同的 inode 号：2371939 及文件权限，inode 是随着文件的存在而存在，因此只有当文件存在时才可创建硬链接。
$ ln /dev/input/event5 mylink
ln: 无法创建硬链接"mylink" => "/dev/input/event5": 无效的跨设备连接
$ ln temp/ mylink
ln: "temp/": 不允许将硬链接指向目录
当 inode 存在且链接计数器（link count）不为 0 时。inode 号仅在各文件系统下是唯一的，当 Linux 挂载多个文件系统后将出现 inode 号重复的现象，因此硬链接创建时不可跨文件系统。
软链接
若文件用户数据块中存放的内容是另一文件的路径名的指向，则该文件就是软连接
软链接就是一个普通文件，只是数据块内容有点特殊。
软链接有着自己的 inode 号以及用户数据块。
软链接有如下的特性：
- 软链接有自己的文件属性及权限等；
- 可对不存在的文件或目录创建软链接；
- 软链接可交叉文件系统；
- 软链接可对文件或目录创建；
- 创建软链接时，链接计数 link count 不会增加；
- 删除软链接并不影响被指向的文件，但若被指向的原文件被删除，则相关软连接被称为死链接（即 dangling link，若被指向路径文件被重新创建，死链接可恢复为正常的软链接）。
$ ls -li
总用量 0
$ ln -s old.file soft.link
$ ls -liF
总用量 0
2371941 lrwxrwxrwx 1 fireway fireway 8 10月 23 17:13 soft.link -> old.file
$ cat soft.link <-------- 由于被指向的文件不存在，此时的软链接 soft.link 就是死链接
cat: soft.link: 没有那个文件或目录
$ echo "This is an original file_A" >> old.file
$ cat soft.link
This is an original file_A
$ ln -s old.dir soft.link.dir <-------------------- 对不存在的目录创建软链接
$ ll
总用量 8
drwxrwxr-x 2 fireway fireway 4096 10月 23 17:18 ./
drwxr-xr-x 16 fireway fireway 4096 10月 23 17:18 ../
lrwxrwxrwx 1 fireway fireway 7 10月 23 17:18 soft.link.dir -> old.dir
$ tree . -F --inodes
.
├── [2371945] old.dir/
│ └── [2371946] test/
└── [2371945] soft.link.dir -> old.dir/
3 directories, 0 files
链接相关命令
在 Linux 中查看当前系统已挂着的文件系统类型，除上述使用的命令 df，还可使用命令 mount 或查看文件 /proc/mounts。
$ mount
/dev/sda1 on / type ext4 (rw,errors=remount-ro)
proc on /proc type proc (rw,noexec,nosuid,nodev)
sysfs on /sys type sysfs (rw,noexec,nosuid,nodev)
.......
.......
gvfsd-fuse on /run/user/112/gvfs type fuse.gvfsd-fuse (rw,nosuid,nodev,user=lightdm)
命令 ls 或 stat 可帮助我们区分软链接与其他文件并查看文件 inode 号，但较好的方式还是使用 find 命令，其不仅可查找某文件的软链接，还可以用于查找相同 inode 的所有硬链接
$ find ~ -lname old.file <------------- 查找在路径~下的文件old.file的软链接
/home/fireway/study/temp2/soft.link
$ find ~ -samefile ~/study/temp/old.file <----------- 查看路径~有相同inode的所有硬链接
/home/fireway/study/temp/old.file
/home/fireway/study/temp/hard.link
$ find /home -inum 2371939
/home/fireway/study/temp/old.file
/home/fireway/study/temp/hard.link
$ find /home/fireway/study/temp2 -type l -ls <---- 列出路径/home/fireway/study/temp2下的所有软链接文件
2371941 0 lrwxrwxrwx 1 fireway fireway 8 10月 23 17:13 /home/fireway/study/temp2/soft.link -> old.file
Linux VFS
Linux 有着极其丰富的文件系统，大体上可分如下几类：
- 网络文件系统，如 nfs、cifs 等；
- 磁盘文件系统，如 ext4、ext3 等；
- 特殊文件系统，如 proc、sysfs、ramfs、tmpfs 等。
实现以上这些文件系统并在 Linux 下共存的基础就是Linux VFS（Virtual File System）
VFS 作为一个通用的文件系统，抽象了文件系统的四个基本概念：文件、目录项 (dentry)、索引节点 (inode) 及挂载点，其在内核中为用户空间层的文件系统提供了相关的接口,如图2
图 2. VFS 在系统中的架构
VFS 实现了 open()、read() 等系统调并使得 cp 等用户空间程序可跨文件系统。VFS 真正实现了上述内容中：在 Linux 中除进程之外一切皆是文件。
VFS 存在四个基本对象：超级块对象 (superblock object)、索引节点对象 (inode object)、目录项对象 (dentry object) 及文件对象 (file object)。
- 超级块对象代表一个已安装的文件系统；
- 索引节点对象代表一个文件；
- 目录项对象代表一个目录项，如设备文件 event5 在路径 /dev/input/event5 中，其存在四个目录项对象：/ 、dev/ 、input/ 及 event5。
- 文件对象代表由进程打开的文件。
这四个对象与进程及磁盘文件间的关系如图3.所示，其中 d_inode 即为硬链接。为文件路径的快速解析，Linux VFS 设计了目录项缓存（Directory Entry Cache，即 dcache）。
图3. VFS 的对象之间的处理
参考
理解 Linux 的硬链接与软链接 http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-hardandsymb-links/#fig2
UNIX环境高级编程（第三版） 4.15 函数link、linkat、unlink、unlinkat和remove
函数link、linkat、unlink、unlinkat和remove
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