文件系统

Linux文件系统是Linux操作系统中用于组织和管理文件和目录的数据结构。它负责文件的存储、检索、更新和删除。

文件系统类型

Linux支持多种文件系统类型，包括但不限于以下几种：

1. ext2/ext3/ext4：这些是Linux中最常用的文件系统类型。ext4是ext3的改进版，支持更大的文件和文件系统大小，更好的性能，以及更高级的特性和可靠性。
2. XFS：一个高度可扩展和高性能的文件系统，适用于处理大量数据。
3. Btrfs（B-Tree Filesystem）：一个现代化的文件系统，旨在实现高级功能，如写时复制（COW）、快照和校验。
4. ReiserFS：一个日志文件系统，以其快速操作和高效率处理小文件而闻名。
5. ZFS：一个由Sun Microsystems开发的文件系统，以其强大的数据完整性、池管理和数据压缩功能而知名。
6. VFAT：用于与Windows系统兼容的文件系统。
7. NFS（Network File System）：一个网络文件系统，允许远程文件共享。

文件系统结构

Linux文件系统采用树状结构，以根目录（/）为起点。

• /bin：包含基本系统命令的二进制文件。
• /sbin：包含系统管理命令的二进制文件。
• /etc：包含系统配置文件。
• /dev：包含设备文件。
• /proc：一个虚拟文件系统，包含系统进程和内核信息。
• /var：包含经常变化的文件，如日志文件和邮件。
• /tmp：用于临时文件。
• /usr：用于用户程序和文件。
• /home：包含用户的主目录。
• /root：根用户的主目录。

文件系统特性

• inode：Linux文件系统中的每个文件都有一个inode，它包含文件的元数据，如文件大小、创建时间、最后修改时间、权限等。
• 链接：Linux支持硬链接和软链接（符号链接）。硬链接指向文件的inode，而软链接指向文件名。
• 挂载：文件系统必须被挂载到目录树上的某个点才能被访问。
• 日志：一些文件系统（如ext3、ext4、XFS）支持日志功能，以提高系统崩溃后的数据恢复能力。
• 访问控制列表（ACL）：除了基本的文件权限，一些文件系统支持更细粒度的访问控制。

管理工具

Linux提供了一系列命令行工具来管理文件系统，包括：

• mount：挂载文件系统。
• umount：卸载文件系统。
• fsck：检查和修复文件系统。
• mkfs：创建文件系统。
• df：显示文件系统的磁盘空间使用情况。
• du：估计文件和目录的磁盘使用量。

文件权限

在Linux操作系统中，文件权限分为三种基本类型，每种类型对应三种不同的角色。

权限类型

1. 读权限（r）：
   • 允许读取文件内容或列出目录中的文件列表。
2. 写权限（w）：
   • 允许修改文件内容或文件名，以及创建和删除文件中的数据。
   • 对于目录，写权限允许在其中创建和删除文件和子目录。
3. 执行权限（x）：
   • 对于文件，执行权限允许将该文件作为程序运行。
   • 对于目录，执行权限（通常称为“搜索权限”）允许用户通过cd命令进入该目录。

权限角色

权限被分配给三个不同的角色：

1. 所有者（Owner/User）：
   • 文件或目录的所有者，通常是创建该文件的用户。
2. 所属组（Group）：
   • 与文件关联的用户组，组内的成员对该文件拥有组权限。
3. 其他人（Others/World）：
   • 既不是文件所有者也不是文件所属组成员的所有其他用户。

权限表示

使用ls -l命令可以查看文件的权限设置。例如：

-rwxr-xr-x 1 user group 4096 Jan 1 12:00 filename

在这个例子中，-rwxr-xr-x表示以下内容：

• 第一个字符-表示这是一个普通文件；如果是d，则表示这是一个目录；如果是l，则表示这是一个符号链接。
• 接下来的三个字符rwx表示文件所有者拥有读、写和执行权限。
• 中间的三个字符r-x表示文件所属组的成员拥有读和执行权限，但没有写权限。
• 最后的三个字符r-x表示其他人拥有读和执行权限，但没有写权限。

特殊权限

除了基本的读、写、执行权限，Linux还提供了三种特殊权限：

1. 设置用户ID（Setuid，s）：
   • 当文件设置了Setuid权限，用户在执行该文件时，将获得文件所有者的权限，而不是执行者的权限。
2. 设置组ID（Setgid，s）：
   • 对于文件，设置了Setgid权限后，执行文件时会使用文件所属组的权限。
   • 对于目录，设置了Setgid权限后，在目录内创建的新文件将继承该目录的所属组。
3. 粘滞位（Sticky bit，t）：
   • 对于文件，粘滞位的效果与执行权限类似，但仅适用于二进制可执行文件。
   • 对于目录，设置了粘滞位后，只有文件的所有者、目录的所有者或root用户可以删除或重命名该目录内的文件。

特殊权限的表示通常会出现在基本权限的位置上。例如：

• 文件设置了Setuid权限：-rwsr-xr-x
• 目录设置了Setgid权限：drwxrwsr-x
• 目录设置了粘滞位：drwxrwxrwt

修改权限

可以使用chmod、chown和chgrp命令来修改Linux系统中文件和目录权限。

chmod 命令

chmod（change mode）命令用于改变文件或目录的权限。权限可以用符号表示法或数字表示法来设置。

符号表示法

• u：代表文件所有者（user）。
• g：代表文件所属组（group）。
• o：代表其他人（others/world）。
• a：代表所有人（all），即所有者、所属组和其他人。

权限操作符：

• +：添加权限。
• -：移除权限。
• =：设置确切的权限，覆盖现有的权限设置。

权限字母：

• r：读权限。
• w：写权限。
• x：执行权限。

例子：

• chmod u+x file：给文件所有者添加执行权限。
• chmod g-w file：从文件所属组移除写权限。
• chmod o=r file：设置其他人只有读权限。
• chmod u=rwx,g=rx,o=r file：设置文件所有者拥有读写执行权限，所属组拥有读执行权限，其他人只有读权限。

数字表示法

每个权限类型都有一个数字值：

• r（读）= 4
• w（写）= 2
• x（执行）= 1

将权限类型对应的数字值相加，得到一组三位数，分别代表所有者、所属组和其他人的权限。 例子：

• chmod 755 file：设置文件所有者拥有7（4+2+1，即读、写、执行）权限，所属组和其他人拥有5（4+1，即读、执行）权限。
• chmod 644 file：设置文件所有者拥有6（4+2，即读、写）权限，所属组和其他人拥有4（读）权限。

chown 命令

chown（change owner）命令用于改变文件或目录的所有者。

例子：

• chown user:group file：改变文件的所有者为user，所属组为group。
• chown user file：只改变文件的所有者为user，不改变所属组。

chgrp 命令

chgrp（change group）命令用于改变文件或目录的所属组。

例子：

• chgrp group file：改变文件所属组为group。

使用这些命令时，我们需要有足够的权限来修改文件或目录的权限和所有权。通常，只有文件的所有者或root用户可以更改文件的所有权，而目录的权限设置可能会限制这些操作。

此外，使用-R选项可以递归地更改目录及其所有内容的权限或所有权，例如：

• chmod -R 755 /path/to/directory：递归地设置目录及其所有内容的权限。
• chown -R user:group /path/to/directory：递归地更改目录及其所有内容的所有者和所属组。