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  • linux硬链接为何不能链接目录

    原因:引入了对目录的硬连接就有可能在目录中引入循环,在目录遍历的时候系统就会陷入无限循环当中,这样导致无法定位到访问目录。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;而一旦形成循环,对于需要遍历目录树的命令,是致命的。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。

    linux硬链接为何不能链接目录

    本教程操作环境:linux7.3系统、Dell G3电脑。

    LINUX的硬链接不能链接到目录是因为引入了对目录的硬连接就有可能在目录中引入循环,在目录遍历的时候系统就会陷入无限循环当中,这样导致无法定位到访问目录。

    linux系统中,每个文件(目录也是文件)都对应着一个inode结构,其中inode数据结构中包含了文件类型(目录,普通文件,符号连接文件等等)的信息,也就是说操作系统在遍历目录时可以判断出符号连接,既然可以判断出符号连接当然就可以采取一些措施来防范进入过大的循环了,系统在连续遇到8个符号连接后就停止遍历,这就是为什么对目录符号连接不会进入死循环的原因了。但是对于硬连接,由于操作系统中采用的数据结构和算法限制,目前是不能防范这种死循环的。

    linux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。

    举个例子(注意图片中目录连接数的变化):

    1.png

    tmp目录连接数变化前后图示如下(红线表示连接数来源):

    2.png

    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?

    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:

    3.png

    4.png

    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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