嵌入式 Linux入 門(mén)第二課， linux 文件系統(tǒng)、文件類(lèi)型及權(quán)限管理。  ...... 矜辰所致

前言

在上文我們說(shuō)過(guò)：在Linux中一切接文件。 既然所有東西都是文件，那么如何區(qū)分不同的東西?

本文我們就來(lái)學(xué)習(xí)說(shuō)明一下 Linux 文件系統(tǒng) 以及對(duì)文件的權(quán)限管理 。

在文章中我們會(huì)使用一些 shell 命令進(jìn)行操作，雖然系列文章還沒(méi)有講到 Shell 命令，但是作為嵌入式工程師，多多少少也得知道是什么一個(gè)東西，就像 Windows 有 CMD 命令一樣，玩 RT-Thread 的時(shí)候也會(huì)使用到 Shell 命令，即便這些你都不知道，在下一篇 Linux 入門(mén)會(huì)記錄說(shuō)明一些常用的 Linux Shell 命令，本文的命令也可以作為學(xué)習(xí)了解。

嵌入式 Linux 入門(mén)系列博文：

嵌入式 Linux 入門(mén)（一、Linux 基本介紹及文件結(jié)構(gòu)）

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我是矜辰所致，全網(wǎng)同名，盡量用心寫(xiě)好每一系列文章，不浮夸，不將就，認(rèn)真對(duì)待學(xué)知識(shí)的我們，矜辰所致，金石為開(kāi)！

一、Linux 文件屬性

我們進(jìn)入到 ubuntu 系統(tǒng)，打開(kāi)終端，默認(rèn)是進(jìn)入到我們自己的用戶目錄下面，我們使用 ls -l （查看該目錄下所有文件的詳細(xì)信息）命令，查看文件詳情，如下圖：

在上面圖片中的目錄詳情，我們先整體來(lái)說(shuō)明一下各部分的含義：

我們主要需要了解文件權(quán)限的含義：

文件類(lèi)型后面的9個(gè)字符以3個(gè)為一組，第一組表示“文件所有者的權(quán)限”，第二組表示“用戶組的權(quán)限”，第三組表示“其他非本用戶組的權(quán)限”。（用戶和用戶組的知識(shí)，本文后面會(huì)有對(duì)應(yīng)的說(shuō)明。）

每組都是 rwx 的組合，其中 r 代表可讀，w 代表可寫(xiě)，x 代表可執(zhí)行，- 代表沒(méi)有這個(gè)權(quán)限。

1.1 Linux 文件類(lèi)型

在Linux 中，一共有7種文件類(lèi)型，如下表格：

我們?cè)谏厦嫖恼碌囊恍﹫D片中已經(jīng)看到過(guò) 普通文件，和目錄文件。

那么我們通過(guò)上一篇文章嵌入式 Linux 入門(mén)（一、Linux 基本介紹及文件結(jié)構(gòu)）應(yīng)該可以知道，在目錄 /dev 中應(yīng)該有很多與設(shè)備有關(guān)的文件，如下圖：

字符設(shè)備，塊設(shè)備，還有連接文件都看到了。

還有一點(diǎn)可以說(shuō)明一下， 我們后面學(xué)習(xí) Linux 驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)基本都是與 字符設(shè)備文件 和塊設(shè)備文件 打交道。

文件類(lèi)型這個(gè)基本的知識(shí)，也好理解，沒(méi)有什么復(fù)雜的，我們知道了就可以。

1.2 Linux 文件權(quán)限及修改

在上面我們講過(guò)文件的 3 種讀寫(xiě)權(quán)限：讀(r)、寫(xiě)(w)和執(zhí)行(x)。

除了用 r、w 和 x 表示以外，我們也可以使用二進(jìn)制數(shù)表示，三種權(quán)限就可以使用 3 位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示，一種權(quán)限對(duì)應(yīng)一個(gè)二進(jìn)制位，如果該位為1就表示具備此權(quán)限，如果該位為 0就表示沒(méi)不具備此權(quán)限：

那么組合一下，所有的文件共有 8 種不同的權(quán)限組合：

在Linux 系統(tǒng)中，使用命令“chmod”修改一個(gè)文件的權(quán)限。

我們經(jīng)?？吹角拜厒兪褂玫囊粭l指令為 ： chmod 777 xxxx（文件名字），意思就是把這個(gè)文件的權(quán)限全面開(kāi)放，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，首先記住這條指令就可以了。

但是要記住，系統(tǒng)本身的文件，千萬(wàn)不要瞎修改，可以在自己的賬戶下隨便新建一個(gè)文件作為測(cè)試，自己修改看看。

比如，我們做個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試，如下圖：

在我們以后使用 Linux 的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)遇到權(quán)限不夠的問(wèn)題，我們一般都會(huì)在命令前加上一個(gè) sudo ，比如下圖測(cè)試：

上圖中，我用自己的 qzh 賬戶嘗試在根目錄 “/” 創(chuàng)建文件 test，給出權(quán)限不夠的提示。只有 root用戶才能在根目錄“/”下創(chuàng)建文件 ， 所以使用了 sudo 命令暫時(shí)獲取管理員用戶權(quán)限。

當(dāng)然接下來(lái)的刪除，也是需要 sudo 命令的：

上面sudo 這個(gè)命令以后需要經(jīng)常使用，需要記住。

二、Linux 用戶系統(tǒng)

在上文說(shuō)明 Linux 文件的設(shè)備類(lèi)型的時(shí)候，有提到用戶權(quán)限，用戶組權(quán)限，和其他用戶權(quán)限。

那么我們需要明白什么是用戶？ 什么是用戶組？

2.1 Linux 的用戶

Linux系統(tǒng)是一個(gè)多用戶多任務(wù)的分時(shí)操作系統(tǒng)，任何一個(gè)要使用系統(tǒng)資源的用戶，
都必須首先向系統(tǒng)管理員申請(qǐng)一個(gè)賬號(hào)，然后以這個(gè)賬號(hào)的身份進(jìn)入系統(tǒng)。

用戶的賬號(hào)一方面可以幫助系統(tǒng)管理員對(duì)使用系統(tǒng)的用戶進(jìn)行跟蹤，并控制他們對(duì)系統(tǒng)資源的訪問(wèn)；
另一方面也可以幫助用戶組織文件，并為用戶提供安全性保護(hù)。

每個(gè)用戶賬號(hào)都擁有一個(gè)唯一的用戶名和各自的口令。

用戶在登錄時(shí)鍵入正確的用戶名和口令后，就能夠進(jìn)入系統(tǒng)和自己的主目錄。

其實(shí)在我們使用 Windows 系統(tǒng)的時(shí)候，也有用戶的概念，只是日常應(yīng)用很少創(chuàng)建多個(gè)用戶，切換來(lái)切換去，可能相對(duì)多的時(shí)候，也只是右鍵 “以管理員身份運(yùn)行” 某個(gè)程序。

在安裝 Ubuntu系統(tǒng)的時(shí)候被要求創(chuàng)建一個(gè)賬戶，當(dāng)我們創(chuàng)建好賬號(hào)以后，系統(tǒng)會(huì)在目錄/home 下以該用戶名創(chuàng)建一個(gè)文件夾，所有與該用戶有關(guān)的文件都會(huì)被存儲(chǔ)在這個(gè)文件文件夾中。同樣的，創(chuàng)建其它用戶賬號(hào)的時(shí)候也會(huì)在目錄/home 下生成一個(gè)文件夾來(lái)存儲(chǔ)該用戶的文件，如下圖：

Linux 的用戶分類(lèi)：

Linux 用戶類(lèi)型分為以下 3類(lèi)：

• 管理員：root 用戶，系統(tǒng)管理員，具有所有權(quán)限。
• 系統(tǒng)用戶：管理系統(tǒng)運(yùn)行服務(wù)，系統(tǒng)中系統(tǒng)服務(wù)由不同用戶運(yùn)行，更加安全，默認(rèn)被限制登錄系統(tǒng)。
• 普通用戶：用于日常工作而不能管理系統(tǒng)的普通用戶，只有一部分權(quán)限。

在我們使用的 Ubuntu 中，上面的 qzh 用戶屬于普通用戶，但是他是按照系統(tǒng)時(shí)候創(chuàng)建的用戶，其權(quán)限比后面創(chuàng)建的用戶大一點(diǎn)，但是沒(méi)有 root 用戶權(quán)限大。

這個(gè)地方初次創(chuàng)建的用戶，比后面創(chuàng)建的普通用戶的區(qū)別暫時(shí)沒(méi)有必要研究，因?yàn)楹笃谖覀冊(cè)谑褂眠^(guò)程中基本都是在初次創(chuàng)建的用戶下面，遇到權(quán)限問(wèn)題可以臨時(shí)獲取管理員，這里做個(gè)了解即可。

UID

每個(gè)用戶都有一個(gè) ID 號(hào)，稱(chēng)為 UID，操作系統(tǒng)通過(guò) UID 來(lái)識(shí)別是哪個(gè)用戶，用戶相關(guān)信息可以在文件 /etc/passwd 查看到 ：

每行用戶信息都以 “:” 作為分隔符，劃分為7個(gè)字段，每個(gè)字段所表示的含義如下：

用戶名：密碼：UID：GID：描述性信息：主目錄：默認(rèn)Shell

每一行都是一個(gè)用戶的信息，意思如下圖解釋?zhuān)?/p>

上面第二個(gè)密碼“x” ，在以前版本的 linux 系統(tǒng)中存放著加密后的用戶口令，雖然這個(gè)字段存放的只是用戶口令的加密串，但是由于 /etc/passwd 文件對(duì)所有用戶都可讀，所以這仍是一個(gè)安全隱患。因此，現(xiàn)在許多Linux 版本都使用了shadow技術(shù)，把真正加密后的用戶口令存放到 /etc/shadow 文件中，而在 /etc/passwd 文件的口令字段中只存放一個(gè)特殊的字符，例如用“x”或者“*”來(lái)表示。

那么結(jié)合這個(gè)文件，我們可以再次說(shuō)明一下 Linux 系統(tǒng)中的幾個(gè)用戶 UID：

超級(jí)用戶 UID 0 ：

系統(tǒng)用戶 UID 1-999 ：

普通用戶 UID 1000以上：

特殊的來(lái)賓賬號(hào)：

nobody這個(gè)的帳號(hào)UID為65534，這個(gè)用戶的權(quán)限會(huì)進(jìn)一步的受到限制，一般用于實(shí)現(xiàn)來(lái)賓帳號(hào)。

系統(tǒng)是根據(jù) UID 來(lái)認(rèn)定用戶的權(quán)限而不是名字。如果把自己創(chuàng)建的用戶 UID 改成 0 ，那么系統(tǒng)登錄會(huì)把用戶視為管理員用戶。

2.2 Linux 的用戶組

什么是用戶組？

用戶組是具有相同特征用戶的邏輯集合， 有時(shí)我們需要讓多個(gè)用戶具有相同的權(quán)限，比如查看、修改某一個(gè)文件的權(quán)限，一種方法是分別對(duì)多個(gè)用戶進(jìn)行文件訪問(wèn)授權(quán)。

如果有10個(gè)用戶的話，就需要授權(quán)10次，顯然這種方法不太合理；另一種方法是 建立一個(gè)組，讓這個(gè)組具有查看、修改此文件的權(quán)限，然后將所有需要訪問(wèn)此文件的用戶放入這個(gè)組中，那么所有用戶就具有了和組一樣的權(quán)限，這就是用戶組。

將用戶分組是Linux 系統(tǒng)中對(duì)用戶進(jìn)行管理及控制訪問(wèn)權(quán)限的一種手段，通過(guò)定義用戶組，在很大程度上簡(jiǎn)化了管理工作。

每個(gè)用戶都有一個(gè)用戶組，系統(tǒng)可以對(duì)一個(gè)用戶組中的所有用戶進(jìn)行集中管理。不同Linux 系統(tǒng)對(duì)用戶組的規(guī)定有所不同，如Linux下的用戶屬于與它同名的用戶組，這個(gè)用戶組在創(chuàng)建用戶時(shí)同時(shí)創(chuàng)建。每個(gè)用戶在被創(chuàng)建時(shí)均會(huì)創(chuàng)建一個(gè)默認(rèn)組（其GID與UID相同，叫作基本組或初始組），而后加入的組叫作擴(kuò)展組或附加組。

GID

GID 是用戶組的編號(hào)，可以將多個(gè)用戶加入到某個(gè)組中，方便指派任務(wù)或工作。 和 UID 一樣也是有一個(gè)對(duì)應(yīng)的文件保存信息，用戶組名和GID相關(guān)信息可以在文件 /etc/group 查看到：

每行的用戶組的信息都以 “:” 作為分割符，劃分為4個(gè)字段，每個(gè)字段所表示的含義如下：

組名：密碼：GID：該用戶組中的用戶列表

每一行都是一個(gè)用戶組的信息，組中的用戶列表只包括附加用戶，如果該組是某個(gè)用戶的初始組，則這個(gè)用戶不會(huì)出現(xiàn)在這個(gè)用戶列表中，如下圖：

2.3 文件歸屬者修改命令

相對(duì)于修改權(quán)限來(lái)說(shuō)，修改歸屬者沒(méi)那么常用，簡(jiǎn)單了解一下。

使用命令“chown”修改一個(gè)文件的所屬者和所屬：

chown  [參數(shù)]  [用戶名.< 組名 >]  [文件名/目錄](méi) 
chown [-cfhvR] [--help] [--version] user[:group] file...

簡(jiǎn)單測(cè)試如圖：

一些常用的指令我們下一篇講 Shell 命令的時(shí)候都會(huì)有說(shuō)明。

三、Linux 文件系統(tǒng)簡(jiǎn)介

實(shí)際上，還需要說(shuō)明一個(gè)文件系統(tǒng)的概念可以說(shuō)明，文件系統(tǒng)用來(lái)組織計(jì)算機(jī)的文件和資料的系統(tǒng)。

此部分對(duì)于初學(xué)者，了解一下就好，后面如果真的遇到文件類(lèi)型的問(wèn)題再看一篇才好理解。

操作系統(tǒng)就是處理各種數(shù)據(jù)的，這些數(shù)據(jù)在硬盤(pán)上就是二進(jìn)制，我們想要看懂這些數(shù)據(jù)，要有一個(gè)翻譯器，將這些二進(jìn)制的數(shù)據(jù)還原為人類(lèi)能看懂的文件形式，這個(gè)工作就是由文件系統(tǒng)來(lái)完成的，文件系統(tǒng)的目的就是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢(xún)和存儲(chǔ)。

由于使用場(chǎng)合、使用環(huán)境的不同，Linux有多種文件系統(tǒng)，不同的文件系統(tǒng)支持不同的體系。文件系統(tǒng)是管理數(shù)據(jù)的，而可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的物理設(shè)備有硬盤(pán)、U 盤(pán)、SD卡、NAND FLASH、NOR FLASH、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備等。不同的存儲(chǔ)設(shè)備其物理結(jié)構(gòu)不同，不同的物理結(jié)構(gòu)就需要不同的文件系統(tǒng)去管理，比如管理 NAND FLASH 的話使用 YAFFS 文件系統(tǒng)，管理硬盤(pán)、SD 卡的話就是 ext 文件系統(tǒng)等等。

比如在我們使用 windows 的時(shí)候，格式化一個(gè) U 盤(pán)，就需要選擇文件系統(tǒng)，如下圖：

3.1 Linux文件系統(tǒng)類(lèi)型

和 Windows 類(lèi)似，在 Windows 下有 FAT32、NTFS 和exFAT 這樣的文件系統(tǒng)，在Linux下又有哪些文件系統(tǒng)呢，Linux 下的文件系統(tǒng)主要有 ext2、ext3、ext4 等文件系統(tǒng)。

Linux 還支持其他的 UNIX文件系統(tǒng)，比如XFS、JFS、UFS 等，也支持Windows的 FAT文件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng) NFS等。

• ext2

  具有極快的速度和極小的CPU占用率，可用于硬盤(pán)和移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，ext2是Linux早期的文件系統(tǒng)，但是隨著技術(shù)的發(fā)展 ext2文件系統(tǒng)已經(jīng)不推薦使用了。

• ext3

  增加日志功能，可回溯追蹤，完全兼容 ext2文件系統(tǒng)，ext3支持大文件；

• ext4

  ext4 相比與ext3提供了更佳的性能和可靠性，并且功能更豐富，ext4 向下兼容 ext3 和 ext2，因此可以將 ext2 和 ext3 掛載為 ext4。

  日志式文件系統(tǒng)，支持1EB（1024*1024TB），最大單文件16TB，支持連續(xù)寫(xiě)入可減少文件碎片。

在終端中輸入如下命令可查詢(xún)當(dāng)前磁盤(pán)掛載的文件系統(tǒng)：

df   -T –h

比如查詢(xún)我安裝的 Ubuntu 使用的哪個(gè)版本的文件系統(tǒng)如下圖：

上圖中最后一個(gè)項(xiàng)目是“掛載點(diǎn)”，在 Linux 下創(chuàng)建一個(gè)分區(qū)并且格式化好以后我們要將其“掛載”到一個(gè)目錄下才能訪問(wèn)這個(gè)分區(qū)，這個(gè)我們后期會(huì)有對(duì)應(yīng)介紹。

結(jié)語(yǔ)

本文我們認(rèn)識(shí)了 Linux 的 7 種文件類(lèi)型，知道如何查看文件類(lèi)型，以及對(duì)文件的權(quán)限管理方式。

然后還任何了一下 Linux 的用戶系統(tǒng)，知道了 用戶 與 用戶組的概念，記住兩個(gè)概念 UID 和 GID: 用戶ID 和 用戶組 ID。

然后知道了通過(guò)兩個(gè)文件 /etc/passwd 和 /etc/group 可以查看當(dāng)前系統(tǒng)下所有用戶 和用戶組的信息。

最后還簡(jiǎn)單的介紹了一下 Linux 的文件系統(tǒng)。

這些都是 Linux 的基礎(chǔ)知識(shí)，內(nèi)容簡(jiǎn)單不難理解，但是是學(xué)習(xí)嵌入式 Linux 入門(mén)的必須要知道了解的內(nèi)容，在下一篇文章，我們開(kāi)始學(xué)習(xí)常用的 Shell 命令。

本文就到這里，謝謝大家！

審核編輯：湯梓紅