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上文介绍了Linux中的硬连接和软连接。留下了一个问题:硬连接为什么不能用于目录?今天来详细探讨一下。
硬连接的本质
在探讨问题之前,先来谈一下硬连接的本质。
硬连接实际上就是目录的inode所指向的block的内容。目录的block中的每一条记录,都是一个硬连接。目录本身是Linux中文件的一种(目录文件,符号为d),而“目录文件”的文件内容,就是一条条的硬连接。
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举个例子(注意图片中目录连接数的变化):
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tmp目录连接数变化前后图示如下(红线表示连接数来源):
通过上面的例子可以发现,一个目录刚被创建时的硬连接数就为2,其中一个来自于父目录,另一个来自于自身的“.”。如果再给目录创建一个子目录,那么硬连接数就会+1变成3,这是因为多了一个来自于子目录的“..”的连接。
到这里或许有人会问,不是说硬连接不能用于目录么?上面的演示又是怎么回事?
这里需要澄清一个概念,“硬连接不能用于目录”,是说不能由用户自定义目录的硬连接,而只能由操作系统来维护。实际上目录和硬连接是不可分隔、互为一体的。“硬连接”本身,其实就是目录维护其子文件名&子目录名的方式。
自定义硬连接的噩梦:循环
- 谈完了硬连接的本质,就可以回到今天的主题了:为什么不允许用户自定义目录的硬连接?
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我们知道Linux的目录结构是一棵以“/目录”为根节点的树,如果允许自定义硬连接,则很有可能会破坏这个结构,甚至形成循环,例如下面的命令如果可以执行成功的话:
- 一旦形成循环,对于需要遍历目录树的命令,是致命的(例如从上向下遍历的du命令,从下向上遍历的pwd命令)。
- 所以为了避免对目录树结构的破坏,linux不允许用户自定义硬连接在目录上。软连接之所以没有这个限制,是因为软连接文件有一个专门的文件类型,可供系统识别,而“硬连接文件”和系统的正常文件没有任何不同,无法进行判断。
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