Linux内核学习笔记——VFS

概念：

　　①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。即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。

其特性：

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。

　　②软连接：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

其特性：

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 i_nlink 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）。

两者区别如图所示：

struct inode {
...
const struct inode_operations   *i_op; // 索引节点操作
unsigned long           i_ino;      // 索引节点号
atomic_t                i_count;    // 引用计数器
unsigned int            i_nlink;    // 硬链接数目
...
}

struct inode_operations {
...
int (*create) (struct inode *,struct dentry *,int, struct nameidata *);
int (*link) (struct dentry *,struct inode *,struct dentry *);
int (*unlink) (struct inode *,struct dentry *);
int (*symlink) (struct inode *,struct dentry *,const char *);
int (*mkdir) (struct inode *,struct dentry *,int);
int (*rmdir) (struct inode *,struct dentry *);
...
}

Struct Inode

　　每个文件存在两个计数器：i_count 与 i_nlink，即引用计数与硬链接计数。结构体 inode 中的 i_count 用于跟踪文件被访问的数量，而 i_nlink 则是上述使用 ls -l 等命令查看到的文件硬链接数。或者说 i_count 跟踪文件在内存中的情况，而 i_nlink 则是磁盘计数器。当文件被删除时，则 i_nlink 先被设置成 0。文件的这两个计数器使得 Linux 系统升级或程序更新变的容易。系统或程序可在不关闭的情况下（即文件 i_count 不为 0），将新文件以同样的文件名进行替换，新文件有自己的 inode 及 data block，旧文件会在相关进程关闭后被完整的删除。

　　⑤在 Linux 中除进程之外一切皆是文件。