Linux unlink函数和删除文件的操作方法

1. unlink函数

  对于硬链接来说,unlink 用来删除目录项,并把 inode 引用计数减 1,这两步也是一个原子过程。直到 inode 引用计数为 0,才会真正删除文件。

  对于软链接来说,unlink 直接删除软链接,而不影响软链接指向的文件。

函数原型:

int unlink(const char *pathname);  

参数说明:

  pathname:指定要移除的链接文件

返回值说明:

  成功返回0;失败则返回-1,同时设置errno为相应值

2. 实验代码—myunlink

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[]){
 //为一个已经存在的文件创建目录项(硬链接)
 if(link(argv[1], argv[2]) == -1){
 perror("link error");
 exit(1);
 }
 //删除之前的文件目录项
 if(unlink(argv[1]) == -1){
 perror("unlink error");
 exit(1);
 }
 return 0;
}

  当我们执行./myunlink hellotest命令完后,会删除 hellotest,同时 inode 引用计数减 1。

3. 删除文件

  不用说,相信大家都用过rm -rf命令吧。

  现在我们再来思考一下,以前我们通过rm命令删除文件时你有没有质疑过,文件真的被删除掉了吗?

  如果真的删除的了话,那么操作系统又是怎么把文件删除掉的?

  操作系统在设计的时候是通过把文件的inode索引号与磁盘中的block块建立了关联,这样我们通过文件找到block块的位置,也就看到了文件的数据了。

  在删除文件时,是由系统的2个变量来控制的一个是i_link,表示文件的硬链接数量,另一个是i_count,表示文件的引用计数,文件删除的必需条件就是i_link = 0和i_count = 0。

  在磁盘中的文件只要把i_link = 0(硬链接数干掉)就可以把文件删除了,如果这个文件在程序中被打开,我们还需要把运行的程序干掉 i_count = 0,这样才能达到删除文件的目的。

4. linux下删除文件的大概过程

  linux下文件删除过程大概如图:

Linux unlink函数和删除文件的操作方法

图1-linux下文件删除的大概过程

  当前磁盘中的/test/file目录下有一个test文件(i_link = 1),还有一个硬链接文件hard_link指向test文件(i_link = 1),且./test进程又打开了test文件(i_count = 1),如果要删除test.txt文件,必须把./test进程干掉(i_count = 0),然后删除hard_link硬链接文件和/test/file目录下的test.txt文件(也就是让i_link = 0)。

  也就是说linux下是通过link的数量来控制文件删除的,当一个文件的link = 0时,这个文件才会被删除。一般一个文件有2个link计数器,一个是i_link和i_count。

  i_count是当前进程打开文件的引用计数,i_link是文件链接的数量,可以把i_count理解为内存中文件的计数器,而i_link是磁盘中的计数器。对于rm命令来说实际就是设置磁盘中文件的i_link计数为0。如果一个文件被进程所使用,而用户又执行了rm命令把文件删除掉了,此时程序还能正常执行,依旧能从文件中读取正确的数据,这是因为rm命令只是把i_link设置为 0(是将文件到inode的关联断开,并没有删除掉inode与磁盘中的block数据块,此时停止进程,被删除的数据可以找回来,如果进程正在写入数据,那么磁盘的block块的数据会被进程写入的数据覆盖掉,原先的数据就恢复不了了)。

  而进程仍然在引用该文件i_count = 1,执行rm命令系统并不会真正的删除该文件,如果要删除该文件必须让进程解除对该文件的引用计数,也就是把进程干掉,这样文件才会被真正的删除掉。

  即便如此,文件真的被删除了吗?前面我们说过文件的数据是存储在磁盘上block块中,当我们要查找文件当中的数据时并不是直接找到磁盘上的block块,因为磁盘上的block块实在是太多了,你怎么就知道你的数据存储在哪个block块中?

  假设你一不小心把非常重要的数据删除掉了,这将意味着你的数据就永远也找不回来了,从而造成无法挽回的损失了,由此可见数据的重要性,因此操作系统不会轻易把数据从磁盘中真正的删除掉。

  看到这里,相信你已经明白了,实际上你所谓的右键删除操作只是把文件的inode索引号与磁盘中的block的关联断开了而已,但文件的数据并没有真正的被删除掉。如果你想真的删除数据的话,要么把磁盘格式化,要么把原先的数据删除掉,然后写入新的数据覆盖掉,当然,你也可以选择格式化和数据覆盖双重保险,这个时候你的数据想要恢复基本上是非常困难的,即便可以顶多只能恢复一部分数据了吧。

  如果你真的一不小心删除了很重要的数据的话,这个时候赶紧恢复数据,其他的任何多余的操作尽量不要做,这样在数据恢复过程中才能尽量减少数据丢失。

5. myunlink2.c程序

#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
 /*
 unlink函数是删除一个dentry
 */
int main(void){
 int fd;
 char *p = "test of unlink\n";
 char *p2 = "after write something.\n";
 //当进程打开temp.txt文件时,引用计数会+1
 fd = open("temp.txt", O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC, 0644);
 if(fd < 0){
 perror("open temp error");
 exit(1);
 }
 //具备了被释放的条件
 int ret = unlink("temp.txt");
 if(ret < 0){
 perror("unlink error");
 exit(1);
 }
 //向temp.txt文件写入第一个字符串,通过返回值判断写操作是否成功
 ret = write(fd, p, strlen(p));
 if (ret == -1) {
 perror("-----write error");
 }
 printf("hi! I'm printf\n");
 //向temp.txt文件写入第二个字符串,通过返回值判断写操作是否成功
 ret = write(fd, p2, strlen(p2));
 if (ret == -1) {
 perror("-----write error");
 }
 printf("Enter anykey continue\n");
getchar();
 //当close关闭fd的时候,进程对文件的引用计数就会-1,断开进程与文件的关联关系
 close(fd);
 return 0;
}

程序运行结果:

Linux unlink函数和删除文件的操作方法

  程序的运行结果和我们所预料的一样,当程序运行的时候,调用open函数创建并打开了temp.txt文件,此时进程对temp文件的引用计数i_count会加1,同时temp文件本身也会有一个i_link链接计数也会加1。

  当调用了unlink函数删除temp文件时,只是把i_link链接计数减1,而进程的i_count计数还是1,并没有断开与temp文件的关联关系,因此进程可以调用write函数往temp文件里面写数据,自然也就能成功了。当程序运行结束后,调用close关闭对temp文件的引用,此时temp文件就会被操作系统删除掉。

6. 总结

  在不了解文件系统原理的情况下,通常我们会认为数据已经删除掉,其实不然,磁盘上的文件数据还在,只是把dentry目录和磁盘上的数据的联系断开,我们找不到数据肯定会认为删掉了,但是只要我们想办法让数据和dentry目录之间重新建立连接,就可以让删除的数据恢复。

  因此我们删除文件,从某种意义上说,只是让文件具备了被释放的条件,至于什么时候释放这取决于操作系统。

  对于unlink函数来说,清除文件时,如果文件的硬链接数到0了,没有dentry对应,但该文件仍不会马上被释放。要等到所有打开该文件的进程关闭该文件,系统才会挑时间将该文件释放掉。

7. 不要随便使用rm命令

  相信看到这里,你应该知道了,数据对于计算机的重要性了,因为一旦某些至关重要的数据删除了,那就真的永远没了,这也是操作系统为什么不直接将数据从磁盘中删除的原因。但也不要因为这样,你就可以肆无忌惮的使用rm命令了,因为有时候数据删除了,并不能百分百的恢复回来。

总结

以上所述是小编给大家介绍的Linux unlink函数和删除文件的操作方法,希望对大家有所帮助,也非常感谢大家对我们网站的支持!

时间: 2020-02-15

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