inode 、软(硬)链接及fork与vfork

一、inode、软/硬链接
（一）、1、inode 文件储存在硬盘上，硬盘的最小存储单位叫做"扇区"。每个扇区储存512字节（相当于0.5KB）。 操作系统读取硬盘的时候【不会一个个扇区地读取，这样效率太低】，而是一次性连续读取多个扇区，即一次性读取一个"块"。这种由多个扇区组成的"块"，是文件存取的最小单位。 文件数据都储存在"块"中。而文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等信息需要一个区域进行存储文件信息。这种储存文件元信息的区域就叫做inode，中文译名为"索引节点"。2、inode内容 inode包含文件的元信息，内容如下【除了文件名以外的所有文件信息】： * 文件的字节数 * 文件拥有者的User ID * 文件的Group ID * 文件的读、写、执行权限 * 文件的时间戳【ctime指inode上一次变动的时间；mtime指文件内容上一次变动的时间；atime指文件上一次打开的时间】 * 链接数【有多少文件名指向这个inode】 * 文件数据block的位置

stat命令，查看某个文件的inode信息： stat text.txt

4、inode号码 每个inode都有一个号码，操作系统用inode号码来识别不同的文件。 Unix/Linux系统内部不使用文件名，而使用inode号码来识别文件。对于系统来说，文件名只是inode号码便于识别的别称或者绰号。表面上，用户通过文件名，打开文件。 实际上，系统内部这个过程分成三步：首先，系统找到这个文件名对应的inode号码；其次，通过inode号码，获取inode信息；最后，根据inode信息，找到文件数据所在的block，读出数据。

使用ls -i命令，可以看到文件名对应的inode号码： ls -i text.txt

5、目录文件 Unix/Linux系统中，目录（directory）也是一种文件。打开目录，实际上就是打开目录文件。 目录文件的结构非常简单，就是一系列目录项（dirent）的列表。每个目录项，由两部分组成：所包含文件的文件名，以及该文件名对应的inode号码。 ls 命令只列出目录文件中的所有文件名： ls /etc

ls -i命令列出整个目录文件，即文件名和inode号码： ls -i /etc

如果要查看文件的详细信息，就必须根据inode号码，访问inode节点，读取信息。
ls -l命令列出文件的详细信息： ls -l /etc

（二）软/硬链接 I. 硬链接： 在Linux中，多个文件名指向同一索引节点是存在的，一般这种连接就是硬连接。 硬链接的作用是允许一个文件拥有多个有效路径名，这样用户就可以建立硬连接到重要的文件，以防止“误删”的功能。 硬链接（实际文件的一个别名），它的作用是防止真实文件被误操作，给一个文件建立硬链接后，他们互为别名，删除其中任一个，只会删除该别名，实际文件并不会被删除。因为只是别名没有任何其他信息，所以并不占用原始文件大小的磁盘空间。 【硬链接】 可以用不同的文件名访问同样的内容；对文件内容进行修改，会影响到所有文件名；但是，删除一个文件名，不影响另一个文件名的访问。

创建硬链接： ln 源文件 目标文件

运行后，源文件与目标文件的inode号码相同，都指向同一个inode。 inode信息中有一项"链接数"，记录指向该inode的文件名总数（若删除文件，则其值减一）。当这个值减到0，则表明没有文件名指向这个inode，此时系统回收 该inode号码 及其所对应 block区域。 硬链接与真实文件的大小和创建日期完全相同，类似于copy，同步更新。 II. 软链接： 软链接文件有点类似于Windows的快捷方式。它实际上是特殊文件的一种。在符号连接中，文件实际上是一个文本文件，其中包含的有另一文件的位置信息。软链接是另一个文件，作用可以理解为一个指针，作用在这个文件上的操作除了删除都直接转向实际指向文件，由于是一个真实的文件所以占用磁盘空间 。

ln -s命令可以 创建软链接。

ln -s 源文文件或目录 目标文件或目录

命令：ln –s /etc/inittab /test/inittab.soft 查看：ls –l /etc/initab /test/inittab.soft 软链接类似于windows的快捷方式，—>表示真实文件的地址(访问的就是源文件，与源文件同步) III. 区别与联系： 1.区别： （1）软链接可以跨文件系统 ，硬链接不可以。 （2）inode 。硬链接不管有多少个，都指向的是同一个inode，会把inode链接数增加 ，只要inode的链接数不是 0，文件就一直存在。 当修改源文件或者链接文件任何一个的时候 ，其他的文件都会做同步的修改。因为硬链接建立后，文件互为别名，则其不占磁盘空间。 软链接不直接使用inode号作为文件指针,而是使用文件路径名作为指针（软链接跟源文件的inode不一样）。所以删除链接文件对源文件无影响，但是删除源文件，链接文件就会找不到要指向的文件 。软链接有自己的inode,并在磁盘上有一小片空间存放路径名. （3）软链接可以对一个不存在的文件名进行链接 。 （4）软链接可以对目录进行链接。 2.联系： 1）：硬链接与拷贝： 拷贝与真实文件的创建日期不同。 2）：硬链接的同步更新 软连接类似于快捷方式，访问的就是源文件，所有肯定是跟源文件同步。 而硬链接类似于拷贝，但是却拥有同步更新的功能。 【硬链接文件和源文件的i结点数字相同，而内核是根据文件的i结点来标识文件的，这两个 文件的i结点相同，所有被认为是一个文件，所有同时写入和修改数据】。 3）：删除源文件后，对硬链接和软连接的影响 软连接类似快捷方式，所有当源文件不存在时，它也无效。 而硬链接属于拷贝，仍然存在。 4）：硬链接的要求 硬链接不能跨文件系统，即不能跨分区，类似于windows内不能将C盘的硬链接放在D盘。而软链接可以放在任何文件系统。
二、fork()与vfork() ----- 【创建进程】
1. fork （）：子进程拷贝父进程的数据段，代码段， 创建的 子进程 是父进程的副本

vfork （）：子进程与父进程共享数据段 (子进程没有调用exec和exit之前，相当于线程的概念，此时父进程阻塞等待 )2. fork （） ：父子进程的执行次序不确定 (父子进程是同级别的，没有前后限制)

vfork（） ：保证子进程先运行，在调用exec 或exit 之前 与父进程数据是共享的,在它调用exec或exit 之后 父进程才可能被调度运行，之后顺序无限制。如果在调用这两个函数之前子进程依赖于父进程的进一步动作，则会导致死锁。3. fork（）：使用了 “写时拷贝技术” ，创建了虚拟地址空间

vfork（）：不需要创建虚拟地址空间 [ 写时复制技术：内核只为新生成的子进程创建虚拟空间，它们来复制于父进程的虚拟空间，但是不为这些段分配物理空间，它们共享父进程的物理空间，当父子进程中有写内存的行为发生时，再为子进程相应的段分配物理空间。]
4.【同】两者被调用一次，但是返回两次。两次返回的唯一区别是子进程的返回值是0，而父进程的返回值则是新子进程的进程ID。

返回值：子进程 --> 0 ，父进程 --> 子进程ID ，错误 --> (-1) 5. return 和 exit 的区别：

1). exit用于结束正在运行的整个程序，返回参数（一般返回值为0表示正常退出，非0表示非正常退出），把控制权交给操作系统； return 是退出当前函数，返回函数值，把控制权交给调用函数。 2). exit 是系统调用级别，它表示一个进程的结束； return 是语言级别的，它表示调用堆栈的返回。 3). 在main函数结束时，会隐式地调用exit函数，所以一般程序执行到main()结尾时，则结束主进程。 exit将删除进程使用的内存空间，同时把错误信息返回给父进程。 4). 非主函数中调用return和exit效果很明显，但是在main函数中调用return和exit多数情况下现象是一致的。