其實放的是當前目錄下文件名和Inode的映射關系！

因此目錄下創(chuàng)建和刪除文件必須要有寫的權限。

如果有一次誤刪了重要的文件，我該怎么做呢？
最好什么都不要做，如果對其他文件進行了讀寫，Inode會被覆蓋。

想恢復文件怎么做呢？
我們需要知道文件的Inode，去Inode Bitmap把該位置由0變1，然后再去Inode找到數(shù)據(jù)塊的映射關系，根據(jù)映射關系，把Block Bitmap對應的位圖中由0變1，這樣文件內(nèi)容就回來了。

如何知道Inode呢？
我們只知道文件名并不知道Inode，其實OS也考慮到這點，所以OS內(nèi)包含了一個日志信息，當刪除一個文件，OS會把對應刪除的文件與Inode對應關系臨時存儲在日志中，注意這個日志也會有保存時間的。

2.軟硬鏈接

2.1什么是軟硬鏈接

軟鏈接

ln -s myfile.txt soft_file.link

硬鏈接

ln myfile.txt hard_file.link

對軟硬鏈接發(fā)現(xiàn)了什么？

發(fā)現(xiàn)軟鏈接有獨立的Inode，硬鏈接和被鏈接的文件具有相同的Inode。

軟硬鏈接的區(qū)別：是否具有獨立的Inode。

軟鏈接具有獨立的Inode：可以被當作獨立的文件看待。
硬鏈接沒有獨立的Inode，那硬鏈接該如何理解呢？或者建立一個硬鏈接究竟是做了什么？

首先知道，建立硬連接根本沒有創(chuàng)建文件！因為沒有給硬鏈接分配獨立的Inode，既然沒有創(chuàng)建文件，那一定沒有自己的屬性集合和內(nèi)容集合，你用的一定是別人的Inode和內(nèi)容。

這里就回答了：建立硬鏈接就是在指定路徑下，新增文件名和inode的映射關系！

當刪除myfile.txt時，只是將該Inode的映射關系減1。但是Inode還在因此還可以通過hard_file.link與Inode的映射關系找到該文件的內(nèi)容。

那什么時候一個文件算被真正刪除呢？
當一個文件的硬鏈接數(shù)變成0的的時候，這個文件才算真正被刪除！

軟鏈接有自己獨立的Inode和內(nèi)容，當我們刪除myfile.txt，軟鏈接就出錯，但是我們知道Inode還在。

由此可見軟鏈接內(nèi)容保存的不是與文件Inode的映射關系。

其實軟鏈接里面保存的是與文件所處路徑的映射關系。

當把文件刪除時，這個映射關系就出錯了。

軟鏈接其實就相當于windows桌面上的快捷方式。

2.2軟硬鏈接的作用

軟鏈接的應用場景：相對于快捷方式，否則執(zhí)行一個進程需要找到該進程所在路徑才能運行進程，而有了軟鏈接直接運行軟鏈接就可以執(zhí)行當前進程。

unlink soft_file.link //刪除鏈接文件

硬鏈接的應用場景：

一個普通文件創(chuàng)建，硬鏈接數(shù)為1，而創(chuàng)建目錄硬鏈接數(shù)為2，為什么？

一個普通文件，本身就有一個文件名和自己Inode的映射關系。因此為1；
目錄也是一個文件，具有獨立的Inode，首先就有一個映射關系。這是一個硬鏈接。進入目錄之后發(fā)現(xiàn)

.（當前目錄）與新建目錄lesson1的Inode是一樣的。所以當我們執(zhí)行一個進程的時候通常是./a.out其實就相對于lesson1/a.out，（. 也是一個文件名），.就相對于當前目錄lesson1的硬鏈接，因此lesson1的硬鏈接數(shù)為2。

當在lesson1目錄下在創(chuàng)建一個empty目錄，發(fā)現(xiàn)硬鏈接數(shù)由2變成3了。

這是因為，empty目錄下有一個…（上層目錄），這個文件與lesson1的Inode一樣，相對于又是一個硬鏈接，因此lesson1的硬鏈接數(shù)變成3。

Linux為什么不允許普通用戶給目錄創(chuàng)建硬鏈接，而可以創(chuàng)建軟鏈接呢？

其實.和. .不就是給目錄建立的硬鏈接嘛，不過這是由操作系統(tǒng)自己創(chuàng)建的硬鏈接，OS自己弄不怕出錯，而怕用戶創(chuàng)建硬鏈接出錯。

3.動靜態(tài)庫

關于動靜態(tài)庫的知識，在前面【Liunx】開發(fā)工具第5章節(jié)細說了一些內(nèi)容，這里主要是實現(xiàn)動靜態(tài)庫。

靜態(tài)庫（.a結尾）：程序在編譯鏈接的時候把庫的代碼鏈接到可執(zhí)行文件中。程序運行的時候?qū)⒉辉傩枰o態(tài)庫。

動態(tài)庫（.so結尾）：程序在運行的時候才去鏈接動態(tài)庫的代碼，多個程序共享使用庫的代碼。

3.1什么是庫

程序在經(jīng)過預處理，編譯，匯編，之后，就要鏈接了，鏈接就是將.o文件和庫鏈接起來形成可執(zhí)行程序。

下面我們將演示類似與庫的思想。

問：如果要寫一個庫需要包含main函數(shù)嗎？

其實并不需要，如果庫里面已經(jīng)幫忙寫好了，那我們在main函數(shù)中寫的代碼有什么用呢？

這里創(chuàng)建main函數(shù)，主要為了演示代碼的正確性。
首先建立一些文件，寫簡短的add，sub函數(shù)的實現(xiàn)。

gcc -c main.c //形成同名的.o文件

.o文件，是重定位目標二進制文件

現(xiàn)在三個.c文件都已經(jīng)經(jīng)過預處理，編譯，匯編變成了.o文件。下面就該鏈接了。

把所有.o文件鏈接起來有兩種方式

gcc -o mymath main.o my_add.o my_sub.o //直接把.o鏈接起來

gcc -o mymatc main.c my_add.c my_sub.c //先把.c文件形成對于的.o文件，再去鏈接

當所有.o文件鏈接好了，就形成了可執(zhí)行程序。

假如寫庫的人給不想給用庫的人自己的.c文件，那就給用庫的人提供自己的.o可重定位目標二進制目標文件，讓用庫的人來用自己的代碼來進行鏈接就行了。

在預處理階段就報錯了，發(fā)現(xiàn)找不到頭文件，因此我們也把頭文件引入。

這樣編譯就沒報錯了。

下面將所有.o文件鏈接起來

結果是對的。證明編譯是沒問題的。

雖然現(xiàn)在還不懂寫庫，但是未來我可以給對方提供.o文件（方法的實現(xiàn)），.h文件（都有什么方法），然后對方就可以編譯了。------>庫的思想。

.h文件好處理，上面都是沒有經(jīng)過編譯的字符類的，有沒有它能自己看自己查。

但是如果有一萬個.c文件，難道要把這一萬個.c文件都編譯成了.o文件，在加上頭文件一萬個，就有兩萬個文件，就全部直接給用庫的人，那用庫的人在寫命令行的時候是不是太麻煩了。

因此我們可以嘗試將所有的".o文件"打包，給對方提供一個庫文件即可。

庫文件就是多個.o文件打包合并成一個文件，這個文件就是庫，然后打包工具和打包方式的不同就有了動態(tài)庫和靜態(tài)庫。

庫的本質(zhì)：就是.o文件的集合。

3.1靜態(tài)庫和靜態(tài)鏈接

生成靜態(tài)庫

ar -rc libmymath.a my_add.o my_sub.o 

ar是gnu歸檔工具，rc表示(replace and create)

將my_add.o和my_sub.o歸并到libmymath.a。

交付庫=庫文件.a .so+匹配的頭文件都給別人

.PHONY:output
 output:
     mkdir -p mylib/include
     mkdir -p mylib/lib
     cp -f *.a mylib/lib
     cp -f *.h mylib/include   

寫好庫之后就可以把庫發(fā)布出去了。

tar czf mylib.tgz mylib //打包

然后別人下載，安裝。

cp mylib.tgz ../test  //相當于下載

tar xzf mylib.tgz //解壓

上面就用cp已經(jīng)tar命令模仿庫的下載的過程。但是還沒有安裝。

安裝的本質(zhì)：就是把對應的軟件安裝到特定的目錄下，就是把它對應的可執(zhí)行程序拷貝到指定的系統(tǒng)能夠找到的目錄。

這里先試試不安裝，直接用。

這里報找不到頭文件的錯誤，但是mylib里面明明就有我的頭文件啊。
其實這是因為，#include"my_add.h" 會在當前路徑下找，但是由于我的庫在mylib目錄下，也就是說不在當前目錄，因此需要指明頭文件在哪。

gcc -o mymath main.c -I./mylib/include //-I指明頭文件

報找不到庫在哪

gcc -o mymath main.c -I./mylib/include -L./mylib/lib
//指明頭文件在哪，指明庫在哪

但是還是報同樣的錯誤，但這次肯定不是找不到庫在哪里了，那這事因為什么呢?

這是因為，如果要鏈接第三方的庫，必須指明庫的名稱。

但我以前寫代碼的時候，從來沒有指明庫的名稱?。?br> gcc —>C
g++ —>C++
編譯器默認可以識別C，C++自帶的庫。

指明了名稱，為什么還有問題？
原因在于，庫名稱不對，
庫名稱：去掉前綴，去掉后綴，剩下的才是庫的名稱。

gcc -o mymath main.c -I./mylib/include -L./mylib/lib -lmymath

查看可執(zhí)行程序依賴的動態(tài)庫列表

ldd mytest

file mytest

發(fā)現(xiàn)我的庫明明是靜態(tài)庫，為什么這里是動態(tài)鏈接？

gcc默認的是動態(tài)鏈接的（建議行為），對于一個特定庫來說，究竟是動態(tài)庫還是靜態(tài)庫，取決于你提供的是動態(tài)庫還是靜態(tài)庫，動態(tài)庫和靜態(tài)庫都給gcc默認是動態(tài)鏈接。

形成一個執(zhí)行成程序，可能不僅僅依賴一個庫。
對于多個庫，gcc也是一個個進行鏈接的。

對于執(zhí)行一個進程，需要再命令行寫一大推的命令，顯得太麻煩了。
我們可以把庫安裝到指定路徑下。

ls /usr/include  //頭文件
ls /lib64        //庫文件

sudo cp mylib/include/* /usr/include //安裝頭文件
sudo cp mylib/lib/*.a /lib64         //安裝庫文件

我明明將頭文件和庫文件安裝到指定目錄下了，為什么還報錯？這里肯定是是把相應的文件加載到相應的位置。

還記得上面提過，使用第三方庫要指定庫名稱。

這里加上庫名稱就好了。

刪除

sudo rm /usr/include/my_ *
sudo rm /lib65/libmymath.a

3.2動態(tài)庫和動態(tài)鏈接

生成動態(tài)庫

shared: 表示生成共享庫格式
fPIC：產(chǎn)生位置無關碼(position independent code)
庫名規(guī)則：libxxx.so

位置無關碼，等到動態(tài)庫加載原理細說。

gcc -c -fPIC my_add.c
gcc -c -fPIC my_sub.c

gcc -shared -o libmymath.so my_add.o my_sub.o

這里沒有再像靜態(tài)庫那樣麻煩再打包什么的，而是直接把動態(tài)庫拷貝過去，都是一樣的效果。

gcc -o mymath main.c -I./mylib/include -L./mylib/lib -lmymath

加載共享庫時出錯：libmymath.so:無法打開共享對象文件：沒有這樣的文件或目錄。為什么出現(xiàn)找不到的錯誤？

我不是已經(jīng)告訴庫文件，路徑和庫名稱了嘛。
告訴誰了？
我其實只是告訴gcc了，當把程序編譯完，和gcc還有關系嗎？
和gcc沒有關系了。
程序運行起來，OS和shell也是需要知道庫再哪里的！而自己庫根本沒有在系統(tǒng)指定路徑下，因此OS無法找到。

這里介紹四種解決方法。

3.2.1通過環(huán)境變量找到動態(tài)庫路徑

程序在加載進程時，除了在默認路徑下找，也會在LD_LIBRAY_PATH路徑下找。

echo $LD_LIBRARY_PATH //把路徑信息打印到顯示器

把庫路徑添加到環(huán)境變量里。

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/wdl/linux/test_10_28/mylib/lib

然后運行就沒問題了。


但是當我重新登錄shell時，發(fā)現(xiàn)又不能運行了。

這是因為我們修改的只是子進程的環(huán)境變量，當子進程退出，在重新登錄shell，如果不對該子進程的環(huán)境變量進行修改，它默認用的是父進程的也就是shell的環(huán)境變量。

3.2.2把動態(tài)庫拷貝到默認路徑下

sudo cp mylib/include/* /usr/include //安裝頭文件
sudo cp mylib/lib/*.so /lib64         //安裝庫文件

3.2.3添加到配置文件中

cd /etc/ld.so.conf.d 

這些都是系統(tǒng)默認給我們配置好的文件。

sudo touch lib.conf

sudo vim lib.conf

當配置文件寫好保存退出

發(fā)現(xiàn)還是找不到錯誤，這是因為寫完配置文件需要更新一下。

sudo ldconfig

這樣就沒問題了。

如果要刪除剛才的配置文件，在刪除之后也需要sudo ldconfig更新一下。

3.2.4建立軟鏈接

最簡單的方法就是建立軟鏈接

ln -s /home/wdl/linux/test_10_28/mylib/lib/libmymath.so libmymath.so

在當前目錄下，給我們的庫建立一個軟鏈接，然后運行./mymath可以正確運行，說明在搜索動態(tài)庫的時候，就能夠默認在當前目錄下搜索。

如果不想在當前目錄下建立軟鏈接，就想在系統(tǒng)中可以用它?？梢园堰@個軟鏈接建立到對應的系統(tǒng)路徑下。

sudo ln -s /home/wdl/linux/test_10_28/mylib/lib/libmymath.so /lib64/libmymath.so

3.3動靜態(tài)庫的加載原理

3.3.1靜態(tài)庫加載原理

其實靜態(tài)庫并不需要加載，在編譯可執(zhí)行程序的時候，只是把靜態(tài)庫里面的代碼拷貝一份給可執(zhí)行程序，需要一份就拷貝一份，需要多份就拷貝多份。

那把庫代碼拷貝到可執(zhí)行程序的哪里呢？
拷貝到代碼區(qū)?？蓤?zhí)行程序文件本身也有邏輯地址，靜態(tài)庫在該文件的代碼區(qū)從0x00000000 到0xffffffff編址。

但是當可執(zhí)行程序加載到內(nèi)存中，這些重復的代碼就造成了內(nèi)存空間的浪費。

靜態(tài)庫是以絕對編制的方式在該文件的代碼區(qū)進行編制的。

3.3.2動態(tài)庫加載原理

靜態(tài)鏈接是將靜態(tài)庫的代碼通過絕對編制的方式拷貝到可執(zhí)行程序的代碼區(qū)。而動態(tài)鏈接是將動態(tài)庫里指定函數(shù)的地址，寫入到我們的可執(zhí)行程序中。

這個地址是偏移地址，就是相對于libc.so(動態(tài)庫)的地址。

假設動態(tài)鏈接調(diào)用的是printf函數(shù)，就將printf函數(shù)在動態(tài)庫中的偏移量寫入到可執(zhí)行程序中。

當執(zhí)行到printf時，經(jīng)過頁表讀取時發(fā)現(xiàn)在可執(zhí)行程序中這個這個printf代碼不存在。

但是在編譯的時就在可執(zhí)行程序表明這是一個外部地址，需要訪問動態(tài)庫庫。因此OS先暫停執(zhí)行printf，而先將動態(tài)庫加載到內(nèi)存，然后將庫中的內(nèi)容經(jīng)過頁表映射到進程的共享區(qū)。

動態(tài)庫經(jīng)過頁表映射到共享區(qū)，立馬就決定了這個庫的起始地址。

雖然在可執(zhí)行程序中printf語句只是說我們用了那些庫。但是不用擔心，在鏈接的時候，printf中已經(jīng)填寫好了printf在庫的偏移量！

因此當想調(diào)用printf的時候，庫一旦完成了加載，映射的過程之后。想跳轉(zhuǎn)執(zhí)行動態(tài)庫中的方法，直接在自己的上下文中跳轉(zhuǎn)。

庫加載進來，然后就知道了這個庫在共享區(qū)的地址（也是這個庫的起始地址），這時只要拿著printf在鏈接時的形成的printf在庫中的偏移量，再加上這個庫的起始地址，就找到這個代碼在共享區(qū)的地址，然后去調(diào)用這個函數(shù)，調(diào)用結束之后，再返回代碼處向后繼續(xù)執(zhí)行。

這就是動態(tài)庫訪問，加載的過程。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-727746.html

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