シンボリックリンク

コンピューター科学において、シンボリックリンク（シンボリックリンクまたはソフトリンクとも呼ばれる）は、パスを指定してファイルまたはディレクトリ（「ターゲット」と呼ばれる）を指すことを目的としたファイルです。^[1]

シンボリックリンクは、POSIXおよびFreeBSD、Linux、macOSなどのほとんどのUnix系 オペレーティングシステムでサポートされています。Windows 7とWindows Vistaでも限定的にサポートされており、 Windows 2000とWindows XPでもショートカットファイルの形である程度サポートされています。IBM 7090のCTSSでは、 1963年に名前でリンクされたファイルがありました。^{[2] [3] [4] 1978年までに、} DECのミニコンピュータオペレーティングシステムとData GeneralのRDOSにシンボリックリンクが組み込まれました。

シンボリック リンクには、オペレーティング システムによって別のファイルまたはディレクトリへのパスとして自動的に解釈され、たどられるテキスト文字列が含まれています。この別のファイルまたはディレクトリは、「ターゲット」と呼ばれます。シンボリック リンクは、ターゲットとは独立して存在する 2 番目のファイルです。シンボリック リンクが削除されても、そのターゲットは影響を受けません。シンボリック リンクがターゲットを指し、その後そのターゲットが移動、名前変更、または削除された場合、シンボリック リンクは自動的に更新または削除されず、存在し続け、現在は存在しない場所またはファイルである古いターゲットを指し続けます。移動されたターゲットまたは存在しないターゲットを指すシンボリック リンクは、壊れている、孤立している、デッド、またはぶら下がっていると呼ばれることがあります。

シンボリック リンクはハード リンクとは異なります。ハード リンクは異なるボリュームまたはファイル システム上のパスをリンクしませんが、シンボリック リンクはリンクとターゲットが存在するボリュームに関係なく、任意のファイルまたはディレクトリを指すことができます。ハード リンクは常に既存のファイルを参照しますが、シンボリック リンクには何も指さない任意のパスを含めることができます。

シンボリックリンクは多くの操作に対して透過的に動作します。シンボリックリンクで指定されたファイルを読み書きするプログラムは、対象ファイルを直接操作しているかのように動作します。しかし、シンボリックリンクは、本来は階層的なファイルシステムをツリーから有向グラフに変更する効果があり、プロセスの現在のディレクトリを決定するなどの単純な操作に影響する可能性があります。ディレクトリの親ディレクトリに移動するための Unix 標準でさえ、シンボリックリンクの前では確実に機能しなくなりました。一部のシェルは 、ツリー状の階層構造の錯覚を維持しようとしますが、そうすると、そのようなヒューリスティックを使用せずにパス名を操作する他のプログラムとは異なる結果が生成され、代わりにオペレーティングシステムに依存します。[ ^5] シンボリックリンクを特別に処理する必要があるプログラム (シェルやバックアップユーティリティなど) は、シンボリックリンクを直接識別して操作する必要があります。

一部の Unix および Linux ディストリビューションでは、ファイル システム階層の順序を変更するためにシンボリック リンクを多用しています。これは、さまざまなコンテキスト依存のシンボリック リンクなどのいくつかのメカニズムによって実現されます。これにより、より直感的またはアプリケーション固有のディレクトリ ツリーを作成し、システム機能とユーティリティのコア セットを再設計することなくシステムを再編成することができます。

POSIX準拠のオペレーティングシステムでは、シンボリックリンクはsymlink^[6]システムコールで作成されます。lnシェルコマンドは通常、 link^{[7]システムコールを使用して}ハードリンクを作成します。フラグが指定されている場合は、代わりにsymlink()システムコールが使用され、シンボリックリンクが作成されます。シンボリックリンクは1982年にカリフォルニア大学バークレー校のBSD Unix 4.1aで導入されました。^[8]ln -s

次のコマンドは、コマンドライン インターフェイス(シェル) でシンボリック リンクを作成します。

ln -s ターゲットパス リンクパス

target_path は、シンボリック リンクが指す相対パスまたは絶対パスです。通常はターゲットは存在しますが、存在しないターゲットにシンボリック リンクが作成されることもあります。link_pathはシンボリック リンクのパスです。

シンボリックリンクを作成した後、いくつかの操作を使用して、それをターゲットのエイリアスとして扱うことができます。ただし、lstat[ ^9] lchown^[10]およびreadlink^[11]操作はシンボリックリンクに固有であり、ターゲットには適用されません。これらのシステムコールを使用することで、ファイルシステムを調べるプログラム (例: ls、find) は、シンボリックリンク (ターゲットがある場合) ではなく、シンボリックリンクについて報告できます。およびrenameシステムunlinkコールはシンボリックリンクを直接操作するようにコーディングされているため、ファイルシステム管理コマンド (例: rm、mv) は、シンボリックリンク自体に影響します (シンボリックリンクのターゲット (ある場合) に適用されるのではなく)。rm(delete file) コマンドは、リンク自体を削除しますが、ターゲットファイルは削除しません。同様に、 コマンドmvはリンクを移動または名前変更しますが、ターゲットは削除しません。cpコマンドには、シンボリックリンクまたはターゲットのいずれかをコピーできるオプションがあります。ファイルの内容を読み書きするコマンドは、ターゲットファイルの内容にアクセスします。

POSIX ディレクトリ リスト アプリケーションでは、ls長いディレクトリ リスト ( オプション) が要求されたときに、名前の後にターゲット ファイルの名前を指す矢印が付いたシンボリック リンクを示します (次の例を参照) -l。ディレクトリを指すシンボリック リンクのディレクトリ リストが要求された場合、リンク自体のみが表示されます。リンクされたディレクトリのリストを取得するには、パスに末尾のディレクトリ区切り文字 ('/'、スラッシュ) を含める必要があります。

注意: 以下の例では、/tmp ディレクトリにリンクを作成する前に「three」ディレクトリを作成しないでください。

$ mkdir  -p  /tmp/one/two
 $ echo "test_a" >/tmp/one/two/a
 $ echo "test_b" >/tmp/one/two/b
 $ cd /tmp/one/two
 $ ls -l
 -rw-r--r-- 1 ユーザー グループ 7 Jan 01 10:01 a -rw-r--r-- 1 ユーザー グループ 7 Jan 01 10:01 b      


$ cd  /tmp
 $ ln  -s  /tmp/one/two  three
 $ ls  -l  three
 lrwxrwxrwx 1 ユーザーグループ 12 Jul 22 10:02 /tmp/three -> /tmp/one/two 
$ ls  -l  three/
 -rw-r--r-- 1 ユーザーグループ 7 Jan 01 10:01 a 
-rw-r--r-- 1 ユーザーグループ 7 Jan 01 10:01 b

$ cd  three
 $ ls  -l
 -rw-r--r-- 1 ユーザーグループ 7 Jan 01 10:01 a 
-rw-r--r-- 1 ユーザーグループ 7 Jan 01 10:01 b 
$ cat  a
 test_a 
$ cat  /tmp/one/two/a
 test_a 
$ echo "test_c" >/tmp/one/two/a
 $ cat /tmp/one/two/a
 test_c $ cat a
 test_c   
 

シンボリック リンクの初期の実装では、シンボリック リンク情報が通常のファイルにデータとして保存されていました。ファイルにはリンクのターゲットへのテキスト参照が含まれており、ファイル モード ビットはファイルのタイプがシンボリック リンクであることを示していました。

この方法は遅く、小規模なシステムではディスク領域を効率的に使用できませんでした。高速シンボリックリンクと呼ばれる改良により、ディスク上のファイル情報を格納するために使用されるデータ構造( inode )内にターゲット パスを格納できるようになりました。この領域には通常、ファイルに割り当てられたディスクブロックアドレスのリストが格納されます。したがって、ターゲット パスが短いシンボリックリンクにはすばやくアクセスできます。高速シンボリックリンクを使用するシステムでは、ターゲット パスが使用可能な inode 領域を超えると、元の方法に戻ることがよくあります。元のスタイルは、遡及的に低速シンボリックリンクと呼ばれています。これは、他のオペレーティング システムや古いバージョンのオペレーティング システムとのディスク互換性のためにも使用されます。

リンク値を inode 内に格納すると、ディスク ブロックとディスク読み取りが節約されますが、オペレーティング システムはリンク内のパス名を解析する必要があります。この解析には、常に追加の inode の読み取りが必要であり、通常は他のディレクトリ (場合によっては多数のディレクトリ) の読み取りが必要であり、リンクのパス コンポーネントと一致するものが見つかるまで、ファイルのリストと各ディレクトリの inode の両方を処理します。リンクが同じディレクトリ内のファイルをポイントしている場合にのみ、「高速シンボリック リンク」は他のシンボリック リンクよりも大幅に優れたパフォーマンスを提供します。

POSIX 準拠の実装の大部分は高速なシンボリックリンクを使用しています。ただし、POSIX標準では、通常のファイルに共通するファイル ステータス情報のセット全体をシンボリックリンクに実装する必要はありません。これにより、実装では、ディレクトリ エントリにシンボリックリンク データを格納するなどの他のソリューションを使用できます。

シンボリックリンクのファイルシステム権限は使用されません。ターゲットファイルのアクセスモードは、ターゲットファイル自体の権限によって制御されます。FreeBSDなどの一部のオペレーティングシステムでは、lchmod^[12]およびlchflags^[13]システムコールを通じて、シンボリックリンクのファイル権限とファイルシステム属性を変更する機能が提供されています。

報告されるシンボリック リンクのサイズは、それが指すパス内の文字数です。

従来のUnixファイルシステムはツリー構造になっていますが^[14]、シンボリックリンクによりループを含めることができます。^[5]

NTFS 3.1 では、あらゆる種類のファイルに対するシンボリック リンクのサポートが導入されました。これはWindows XPに含まれていましたが、カーネル モード アプリに対してのみ既定で有効になっていました。Windows Vista以降のバージョンの Windows では、ユーザー モード アプリケーションへのシンボリック リンクのサポートが有効になっています。Windowsコマンド プロンプトmklinkの内部コマンドは、シンボリック リンクを作成できます。Windows XP で NTFS シンボリック リンクのサポートを有効にするには、サード パーティ製のドライバーが必要です。^[15]ジャンクション ポイントとは異なり、シンボリック リンクはファイルまたはリモートのサーバー メッセージ ブロック(SMB) ネットワーク パスを指すこともできます。さらに、NTFS シンボリック リンクの実装では、ファイル システム間のリンクが完全にサポートされています。ただし、ホスト間のシンボリック リンクを有効にする機能を使用するには、リモート システムでもその機能がサポートされている必要があります。

シンボリック リンクは、 POSIXオペレーティング システムへの移行とアプリケーションの互換性を支援するために設計されています。Microsoft は、Windows Vista のシンボリック リンクが「UNIX リンクと同じように機能する」ことを目指しました。 ^{[16]ただし}、実装はいくつかの点で Unix シンボリック リンクとは異なります。たとえば、Windows Vista ユーザーは、シンボリック リンクを作成するときに、それがファイルかディレクトリかを手動で指定する必要があります。 [17] Windows 7 と Vista は、特定のパスに対して最大 31 の再解析ポイント(つまり、シンボリック リンク) をサポートします (つまり、Windows が諦めるまで、特定のパスは最大 31 の間接参照を持つことができます)。^[18]管理者のみがデフォルトで持つ新しいシンボリック リンクの作成権限を持つユーザーだけが、シンボリック リンクを作成できます。 ^[19]この動作が望ましくない場合は、ローカル セキュリティ ポリシー管理コンソールで変更する必要があります。さらに、ファイルへの NTFS シンボリック リンクはディレクトリへの NTFS シンボリック リンクとは別物であるため、同じシンボリック リンクがファイルまたはディレクトリのどちらにも参照できる POSIX とは異なり、互換性はありません。

Windows Vista 以降では、作業ディレクトリ パスがシンボリック リンクで終わる場合、現在の親パス参照 は、..そのターゲットの親ディレクトリではなく、シンボリック リンクの親ディレクトリを参照します。この動作は、Linux を含む少なくとも一部の POSIX システムのシェル レベルでも見られますが、オペレーティング システム コールを介してファイルやディレクトリにアクセスする場合には見られません。たとえば、bash 組み込みコマンドと はpwd、cd現在の論理ディレクトリに対して動作します。 pwdは、スクリプトで実際の現在の作業ディレクトリを決定するためによく使用されます。任意のパスがシステム コールで使用される場合、 を使用すると、疑似ディレクトリ エントリ..を含むディレクトリの実際のファイル システムの親が使用されます..。そのため、cd ..; cat somethingと はcat ../somethingまったく異なる結果を返す場合があります。

次の例はどちらも、現在のユーザーのプロファイル内のダウンロード フォルダーを指す「Downloads」というシンボリック リンクを「E:\」に作成します。

• 最初の例は内部コマンドであるため、Windows コマンド プロンプトでのみ機能します。mklink

mklink /D E:\Downloads %UserProfile%\Downloads

• 2 番目の例は、New-Item が内部コマンドレットであるため、PowerShellでのみ機能します。

New-Item -Path 'E:\Downloads' -ItemType 'SymbolicLink' -Value "$Env:UserProfile\Downloads"

Windows 2000バージョンのNTFSでは、再解析ポイントが導入され、ボリューム マウント ポイントやジャンクション ポイントの使用が可能になりました。ジャンクション ポイントはディレクトリ専用であり、さらにローカル ディレクトリ専用です。リモート共有へのジャンクション ポイントはサポートされていません。 ^{[20] Windows 2000 および XP のリソース キットには、ジャンクション ポイントを作成するための}linkd というプログラムが含まれています。より強力なJunctionというプログラムが、 SysinternalsのMark Russinovichによって配布されました。

すべての標準アプリケーションが再解析ポイントをサポートしているわけではありません。最も顕著なのは、バックアップがこの問題の影響を受けており、バックアップ対象のフォルダに再解析ポイントが含まれているとエラーメッセージ0x80070003 ^[21]が表示されることです。

一部のオペレーティング システムのグラフィカル ファイル ブラウザーでサポートされている ショートカットは、シンボリック リンクに似ていますが、いくつかの重要な点で異なります。 1 つの違いは、どのタイプのソフトウェアがショートカットをたどることができるかです。

• シンボリック リンクは、ファイル システムによって自動的に解決されます。ソフトウェア プログラムは、シンボリック リンクにアクセスすると、プログラムがシンボリック リンクを認識しているかどうかに関係なく、代わりにターゲットを参照します。
• ショートカットは、ファイル システムや、ショートカットを認識しないソフトウェア プログラムでは、通常のファイルと同様に扱われます。ショートカットを認識するソフトウェア プログラム (Windows シェルやファイル ブラウザーなど) のみが、ショートカットを他のファイルへの参照として扱います。

メカニズムにはさまざまな機能もあります。

• Microsoft Windows のショートカットは通常、絶対パス(ルート ディレクトリから開始)で宛先を参照しますが、POSIX シンボリック リンクは絶対パスまたは相対パスのいずれかで宛先を参照できます。後者は、シンボリック リンクとそのターゲットの両方が、作成時には不明な共通の祖先パスを共有している場合に便利です (たとえば、どこでも解凍できるアーカイブ ファイル内)。
• Microsoft Windows アプリケーションのショートカットには、宛先に関連付けることができる追加のメタデータが含まれていますが、POSIX シンボリック リンクは絶対パス名または相対パス名として解釈される単なる文字列です。
• シンボリックリンクとは異なり、Windows ショートカットは、ターゲットが移動または名前変更された場合でも、ターゲットへの参照を維持します。Windows ドメインクライアントは、分散リンクトラッキング^{[22]と呼ばれる}Windows サービスにサブスクライブして、関心のあるファイルとフォルダーの変更を追跡できます。このサービスは、ファイルとフォルダーがネットワーク経由で移動された場合でも、ショートカットの整合性を維持します。^[23]さらに、Windows 9x 以降では、Windows シェルは、壊れたショートカットを削除する前に、そのターゲットを見つけようとします。

ショートカットとほとんど同じですが、Windowsシェルに対して透過的です。 [ ^24]これらは、ターゲットを参照するtarget.lnkという名前のショートカットと、少なくとも次の内容を 含む（隠し） desktop.iniを含む通常のフォルダー（読み取り専用および/またはシステム属性を持つ必要があります^{[25] ）として実装されます。}

 [.ShellClassInfo] 
CLSID2 = {0AFACED1-E828-11D1-9187-B532F1E9575D} 

フォルダー ショートカットは、たとえば ネットワーク コンピュータ内の Windows シェルから作成され、使用されます。

シェルオブジェクト^[26]またはシェルフォルダはWindowsレジストリで定義されており、一種のシンボリックリンクを実装するためにも使用できます。フォルダショートカットと同様に、Windowsシェルに対して透過的です。

最小限の実装は次のとおりです (CLSID {00000000-0000-0000-0000-0000000000000}がプレースホルダーとして使用されます)。

 [ HKEY_CLASSES_ROOT \CLSID\{00000000-0000-0000-0000-000000000000 }] 
@ = "表示名" [ HKEY_CLASSES_ROOT \CLSID\{00000000-0000-0000-0000-000000000000}\DefaultIcon] @ = "..." ;アイコンへのパス[ HKEY_CLASSES_ROOT \CLSID\{00000000-0000-0000-0000-000000000000}\InProcServer32] @ = "%SystemRoot%\\System32\\ShDocVw.Dll" "ThreadingModel" = "Apartment" [ HKEY_CLASSES_ROOT \CLSID\{00000000-0000-0000-0000-000000000000}\Instance] "CLSID" = "{0AFACED1-E828-11D1-9187-B532F1E9575D}" [ HKEY_CLASSES_ROOT \CLSID\{00000000-0000-0000-0000-0000000000000}\Instance\InitPropertyBag] "Attributes" = 16 進数: 15,00,00,00 "Target" = "..." ; 絶対パス ("TargetKnownFolder" または "TargetSpecialFolder" 以外のみ) ; またはターゲットへの相対パス"TargetKnownFolder" = "{guidguid-guid-guid-guid-guidguidguid}" ; ターゲット フォルダーの GUID (Windows Vista 以降) "TargetSpecialFolder" = "0x00xy" ;ターゲットの CSIDL [ HKEY_CLASSES_ROOT \CLSID\{00000000-0000-0000-0000-000000000000}\ShellFolder] "Attributes" = 16 進数: 00,00,00,00 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                
 
 
 
 

デスクトップの「マイ ドキュメント」フォルダや、コントロール パネルの「フォント」フォルダおよび「管理ツール」フォルダは、ファイル システム フォルダにリダイレクトされる シェル オブジェクトの例です。

Cygwin は、 Microsoft Windows ファイル システムで POSIX 準拠のシンボリック リンクをシミュレートします。Unix と同じプログラミング インターフェイスとユーザー ユーティリティ インターフェイスを使用しますが (上記を参照)、シンボリック リンクの解決時に Cygwin が使用する追加情報を含む Windows ショートカット (.lnk ファイル) を作成します。Cygwin シンボリック リンクは、解決方法に関しては POSIX 標準に準拠しており、ディスク上の表現に関しては Windows 標準に準拠しています。

さらに、CygwinはネイティブのWindowsシンボリックリンクをサポートするように設定することができ、Cygwinの外部でも制限なく使用することができます。^[27]これには以下が必要です。

1. CYGWIN 環境変数を変更してwinsymlinks:nativeを含めます。
2. Windowsでは特権ユーザーによるシンボリックリンクの作成が制限されているため、Cygwinを昇格した権限で実行する

ただし、いくつかの違いがあります。Cygwin では、作業ディレクトリやアイコンなどのショートカット関連の情報を指定する方法がありません。コマンドにそのようなパラメータを指定する場所がないためですln -s。標準の Microsoft .lnk ファイルを作成するために、Cygwin はmkshortcutおよびreadshortcutユーティリティを提供します。^[28]

Cygwinユーザーズガイドにはこのトピックに関する詳しい情報が記載されています。^[27] CygwinをベースにしたMSYS2にも同様のwinsymlinks設定がありますが、デフォルトではファイルのコピーになっています。^[29]

シンボリック リンクに似た機能の実装。

MIT 互換タイムシェアリングシステム （ 1963年頃）と非互換タイムシェアリングシステムはどちらも、ターゲットファイルの名前がディレクトリエントリで指定されているリンクファイルを持っています。^{[2] [3] [4]}

シンボリック リンクを作成するコマンドは でmakelink、これはハード リンクにも使用されます。dos.library の内部では、ファイルに対してのみ有効なアクションを実行しようとすると、ターゲットがソフト リンクであることを示すエラー コードが返されます。シンボリック リンクをたどるアプリケーションは、明示的に呼び出してリンクをたどり、操作を再試行する必要があります。AmigaDOSシェルはリンクを自動的にたどります。

Mac OS では、アプリケーションまたはユーザーは、ターゲットが同じボリューム上の別の場所に移動された場合でもターゲットを追跡するという追加機能を持つエイリアスを使用することもできます。これをシェル コマンドのaliasと混同しないでください。

OS/2オペレーティングシステムでは、シンボリックリンクはグラフィカルなWorkplace Shellのシャドウに似ています。しかし、シャドウは完全なオブジェクト指向のシステムオブジェクトモデルにより、単純なリンクよりもかなり強力で堅牢です。たとえば、シャドウは名前を変更したり、リンクのオブジェクトまたはサブジェクトが再配置されたりしても、その機能を失うことはありません。^[31]

シンボリック リンクは、コンテキスト依存または可変の形式で実装できます。その場合、リンクは、構成パラメータ、実行時パラメータ、またはその他の瞬間的な条件に応じてさまざまなターゲットを指します。

変数またはバリアント シンボリック リンクは、変数名が埋め込まれたシンボリック リンクです。これにより、標準のシンボリック リンクでは不可能な、ファイル システムの順序に柔軟性が生まれます。シンボリック リンクに埋め込まれた変数には、ユーザーおよび環境に固有の情報が含まれる場合があります。

バリアントシンボリックリンクを使用するオペレーティングシステムには、 NetBSD、DragonFly BSD、Domain/OSなどがあります。^{[32] [33] [5]} Tru64はコンテキスト依存のシンボリックリンクを使用し、コンテキストはクラスタメンバー番号です。

Pyramid Technologyの OSxオペレーティングシステムは、プログラムがどのユニバースで実行されているかに応じて異なる場所を指す条件付きシンボリックリンクを実装しました。サポートされているユニバースは、AT&T のSysV.3とBerkeley Software Distribution (BSD 4.3) です。たとえば、psコマンドがattユニバースで実行された場合、ディレクトリ/binのシンボリックリンクは/.attbinを指し、プログラム/.attbin/psが実行されます。一方、 ps コマンドがucbユニバースで実行された場合、/bin は/.ucbbinを指し、/.ucbbin/psが実行されます。同様の条件付きシンボリックリンクは、 /lib、/usr/lib、/usr/includeなどの他のディレクトリにも作成されました。^[34]

• シンボリックリンク競合— シンボリックリンクによって引き起こされるセキュリティ上の脆弱性
• freedup — 同一のデータ間のリンクを自動的に生成します
• ポインタ（コンピュータプログラミング）

WikibooksにはLinuxコマンドに関する本があります

• Q & A: Linux に適用されるハードリンクとソフトリンクの違い
• ジャンクション: NTFS ジャンクション ポイントを維持する (Windows 2000 以降)
• FSUtil ハードリンク: コマンドライン ツール FSUtil を使用してハードリンクを作成する方法に関する Microsoft Technet ページ (Windows 2000 以降用)
• Windows XP 用シンボリック ドライバー(日本語) : Windows XP でシンボリック リンクを有効にするファイル システム ドライバー (Link Shell Extension サイトにもミラーリングされています)。ソースは入手可能です。