Почему новый каталог имеет количество жесткой ссылки 2, прежде чем что-нибудь будет добавлено к нему?

Исторически, первая файловая система Unix создала две записи в каждом каталоге: . указывая на сам каталог, и .. указывая на его родителя. Это обеспечило простой способ пересечь файловую систему, и для приложений и для самой ОС.

Таким образом каждый каталог имеет число каналов 2+n, где n является количеством подкаталогов. Ссылки являются записью для того каталога в его родителе, собственный каталог . запись, и .. запись в каждом подкаталоге. Например, предположите, что это - содержание поддерева, базированного в /parent, все каталоги:

/parent
/parent/dir
/parent/dir/sub1
/parent/dir/sub2
/parent/dir/sub3

Затем dir имеет число каналов 5: dir запись в /parent, . запись в /parent/dir, и три .. записи в каждом из /parent/dir/sub1, /parent/dir/sub2 и /parent/dir/sub3. С тех пор /parent/dir/sub1 не имеет никакого подкаталога, его число каналов равняется 2 ( sub1 запись в /parent/dir и . запись в /parent/dir/sub1).

Для уменьшения объема специального преобразования регистра для корневого каталога, который не имеет “надлежащего” родителя, корневой каталог содержит a .. запись, указывающая на себя. Таким образом, это также имеет число каналов 2 плюс количество подкаталогов, при этом 2 /. и /...

Более поздние файловые системы имели тенденцию отслеживать родительские каталоги в памяти и обычно не нуждаются . и .. существовать как фактические записи; типичная современная системная обработка Unix . и .. как специальные значения как часть filesystem-type-independent кода файловой системы. Некоторые файловые системы все еще включают . и .. записи, или притворяются на то, даже при том, что ничто не появляется на диске.

Большинство файловых систем все еще сообщает о числе каналов 2+n для каталогов независимо от ли . и .. записи существуют, но существуют исключения, например, btrfs не делает этого.

Существует один для самого каталога, и один для . в нем.

Также равно количество подкаталогов в текущем каталоге количеству жестких ссылок - 2?

Это имеет смысл, так как каждый подкаталог создает a .. hardlink, и кроме того Вы не можете создать hardlinks к ^{каталогам 1} Однако я, would't доверяют этому для чего-либо серьезного, особенно так как легко считать подкаталоги и получить вещественное число.

Если Вы просто смотрите на ls вывод для идеи того, сколько нижние индексы там, затем это действительно дает Вам достойную идею.

¹ Или по крайней мере, Вы не можете с ln. Я не попытался программно, и man 2 link неоднозначно - нет никакой очевидной ошибки для соединения с каталогом, хотя существует пара, которая могла бы применяться (EMLINK, EPERM). Таким образом, если нет некоторый стандарт где-нибудь, в котором говорится, что единственные возможные жесткие ссылки на каталог . и .., снова, я только рассматривал бы то количество жесткой ссылки как случайную подсказку.

Это зависит от файловой системы. BTRFS нарушает это соглашение.

# dd if=/dev/zero of=btrfs.img bs=114294784 count=1
1+0 records in
1+0 records out
114294784 bytes (114 MB, 109 MiB) copied, 0.172979 s, 661 MB/s

# mkfs.btrfs btrfs.img 
btrfs-progs v4.20.1 
See http://btrfs.wiki.kernel.org for more information.

Label:              (null)
UUID:               ad5f6c58-ec7a-41db-9d19-ec98db96d725
Node size:          16384
Sector size:        4096
Filesystem size:    109.00MiB
Block group profiles:
  Data:             single            8.00MiB
  Metadata:         DUP              32.00MiB
  System:           DUP               8.00MiB
SSD detected:       no
Incompat features:  extref, skinny-metadata
Number of devices:  1
Devices:
   ID        SIZE  PATH
    1   109.00MiB  btrfs.img

# mount btrfs.img /mnt

# mkdir -p /mnt/{1,2,3}/{1,2,3}

# find /mnt/ -links 2

# find /mnt/ -links 1
/mnt/
/mnt/1
/mnt/1/1
/mnt/1/2
/mnt/1/3
/mnt/2
/mnt/2/1
/mnt/2/2
/mnt/2/3
/mnt/3
/mnt/3/1
/mnt/3/2
/mnt/3/3

Счетчик ссылок не имеет значения для каталогов на BTRFS:

# find /mnt/ -printf '%n %p\n'
1 /mnt/
1 /mnt/1
1 /mnt/1/1
1 /mnt/1/2
1 /mnt/1/3
1 /mnt/2
1 /mnt/2/1
1 /mnt/2/2
1 /mnt/2/3
1 /mnt/3
1 /mnt/3/1
1 /mnt/3/2
1 /mnt/3/3