为什么硬链接仅在同一文件系统内有效？

我正在阅读Mark Ba​​tes 撰写的命令行介绍。

在第一章中，他提到硬链接不能跨越文件系统。

关于硬链接要注意的重要事项是它们仅在当前文件系统上有效。您不能在其他文件系统上创建到该文件的硬链接。为此，您需要使用符号链接，第1.4.3节。

我只知道一个文件系统。从root（/）开始的那个。硬链接不能跨越文件系统的说法对我来说没有意义。

Unix文件系统上的Wikipedia 文章也没有帮助。

希望我能以一种对您有意义的方式回答这个问题。Linux中的文件系统通常由分区组成，该分区以存储文件的各种方式之一进行格式化（一定要选择！）。是您的系统文件，还是您的个人文件……它们都存储在文件系统中。您似乎已经了解了这一部分。

但是，如果您将硬盘驱动器划分为一个以上的分区（想将Apple Pie切成碎片），或者添加一个额外的硬盘驱动器（也许是USB记忆棒）怎么办？为了争辩，它们都还具有文件系统。

当您查看计算机上的文件时，您会看到分区文件系统上数据的直观表示。每个文件名都对应一个所谓的索引节点，它是您的数据在后台真正存在的地方。硬链接使您可以拥有多个“文件名”（由于缺乏更好的描述），它们指向同一索引节点。仅当这些硬链接位于同一文件系统上时，此方法才有效。而是使用符号链接指向“文件名”，然后将其链接到保存数据的索引节点。原谅我粗略的作品，但希望这可以更好地解释。

image.jpg             image2.jpg
          \           /
           [your data]

在这里，image.jpg和image2.jpg都直接指向您的数据。它们都是硬链接。然而...

image.jpg    <-----------  image2.jpg
           \ 
             [your data]

在这个（原始的）示例中，image2.jpg并不指向您的数据，而是指向image.jpg ...，这是指向您的数据的链接。

符号链接可以跨文件系统边界工作（假设已连接并安装了文件系统，如USB记忆棒）。但是，硬链接不能。它对其他文件系统上的内容或数据的存储位置一无所知。

希望这有助于更好地理解。

该文件系统是由目录条目来组织文件组成的目录结构组成。每个目录条目都将文件名与inode关联。

软链接（符号）是不包含数据的目录条目，它仅指向另一个条目（同一文件系统或其他文件系统中的文件或目录）。并且当您删除指向的文件时，符号链接将变得不可用。

硬链接是包含文件名和索引节点号的目录条目 。删除最后一个硬链接后，将无法再访问该文件。

结论：

由于索引节点是用于表示文件系统对象的数据结构，因此它是文件系统的内部结构，您不能指向另一个文件系统的索引节点。

从而， 硬链接仅在同一文件系统中有效，而软链接（符号链接）可以跨越文件系统，因为它们仅指向另一个目录条目（文件系统的接口，而不是内部对象）。

根文件系统可以由几个文件系统组成。/usr/local可能安装在单独的分区上，/home也可能安装在网络磁盘上其他位置的另一个分区上。在这种情况下，/usr/local/bin/git（例如）的硬链接可能不会在外部创建/usr/local，因为它会跨越文件系统。

这样做的原因是，索引节点分别为分配/，/usr/local以及/home（再一次，在这个例子中），当您创建硬链接你真的只是做一个额外的名字一个inode。

硬链接可以保持目标不变。只要任何硬链接都可以访问，系统将确保不会释放其目标。因此，有必要在系统试图确定是否存在对特定索引节点的任何引用时，都安装所有可能包含指向特定索引节点的硬链接的介质。

鉴于inode的生存期通常是通过维护引用计数而不是扫描引用来确定的，因此有可能安排一些事情，使保持相互链接的两个或更多文件系统可以独立使用，前提是无需使用链接。在系统之间架起了桥梁，并提供了在任何一个上都不需要使用fsck的条件。但是，如果其中一个系统的inode计数受到干扰，则使该系统再次可用的唯一方法是使用fsck操作形式，该形式可以扫描两个文件系统以查找引用。由于该限制，虽然可能允许两个相互链接的文件系统独立使用，但这样做的好处可能太有限而无法使用。

单个索引节点号用于表示每个文件系统中的文件。所有硬链接均基于索引节点号。文件系统参考链接在这里。