【Linux】用户与用户组区别 /文件权限详解/文件元数据的实际含义

前言

在之前，我们先了解几个概念以便更方便的了解文件系统

一 . linux中的用户与用户组

1. linux中的用户

1> 用户分类

分为以下三类:

• 超级用户(root): root, 具有一切操作权限。在Linux操作系统的字符界面， root用户的提示符为 #。
• 系统用户: 系统用户时Linux系统正常工作所必需的内建的用户， 一般是用于管理服务所用。 系统用户不能用来登陆， 如 bin，daemon，lp等用户。
• 普通用户:普通用户是为了让他人能够使用Linux系统资源而建立的， 新建的账户一般就是普通账号，在Linux操作系统的字符界面， 普通用户的提示符为 $。

2> linux用户: UID

• 管理员(root): 0
• 普通用户: 1~65535
• 系统用户: 1~499(CentOS6) / 1~999(CentOS7)
• 登录用户: 500~ 65535(CentOS6) / 1000~65535(CentOS7)
• 解析库: /etc/passwd

3> 使用者标识 UID/GID的作用

系统解析用户的时候, 不能直接的去解析用户， 能够识别的是ID号，在创建用户时， 会产生一个与UID相同的用户组，这个用户组也会有一个GID

4> Linux中如何切换登陆用户

已知，Linux系统中可以用来登陆的用户为超级用户(root)和普通用户(userName)
那么，我们是如何在不打开新窗口的情况下进行用户切换呢？ 答案是 su 指令
用户切换分为以下几种情况

• root用户 切换至 普通用户
  - su userName // 在命令行提示符输入指令 su userName, 可直接切换为指定用户

• 普通用户 切换至 root用户
  • su root // 在命令行提示符输入指令 su root (root可以省略)， 敲击回车后， 会弹出Password : 在此输入root用户密码。 敲击回车后， 即可切换至 root 用户

• 普通用户 切换至 普通用户
  - su userName //在命令行提示符输入指令 su userName, 敲击回车后， 会弹出Password : 在此输入相应用户密码。 敲击回车后， 即可切换至 指定的普通用户

补充:
- 当我们成功切换用户之后， 工作目录并没有改变， 依旧停留在切换用户之前的目录。

2.linux中的用户组

1> 用户组概念

用户组的概念:具有相同特征的用户的集合体，

• 简而言之， 就是一组用户的集合。 就像一个数组中存放了同种类型的元素。
• 那我们为什么要把用户放入到用户组中呢？ 。答案是 : 方便。
  可以这样理解: 假如现在有100名普通用户，我想让这100名用户对同一个文件的权限是一致的，那我是一位用户一位用户地分配权限方便， 还是将这100名用户放入一个用户组中,然后给这个用户组分配权限方便呢？ 那当然是给一个用户组分配权限更加方便啦。
• 综上所述， 用户组就是对文件具有相同操作权限的用户的集合体

2> 用户组的类型

• 分类1 : 私有组，公共组
• 分类2 : 基本组，附加组

3> 用户组: GID

• 管理员组(组名root): 0
• 普通用户组: 1~65535
• 系统用户组: 1~499(CentOS6) , 1-999(CentOS7)
• 登录用户组: 500-65535(CentOS6), 1000-65535(CentOS7)

二 . linux中的文件

1 . 文件访问者分类

当访问一个文件时， 它的访问权限取决于访问者的身份

根据文件的创建及其所属组别分为以下三种

• 文件的所有者: u – User
• 文件的所属组 : g – Group
• 其他用户: o – Other

2 . 文件类型

linux的核心理念 : Everything is file — 一切皆文件

• -， 普通文件： 储存普通数据， 一般为字符串
• d，目录文件： 储存的是一张表， 这张表记录了该目录下， 所有文件名与 inode 的映射关系。 d – directory
• l, 软连接文件: 亦称符号链接文件，（类似于Windows的快捷方式）
• b, 块设备文件: (硬盘，光驱),b – block
• c, 字符设备文件: (键盘，显示器等串口设备), c – character
• p, 管道文件
• s, 套接口文件

3 . 文件的访问权限

1> rwx的具体含义

linux中文件的基本权限可分为以下三种

• r : 读权限 ( 读取文件内容的权限 | 浏览目录信息的权限
• w: 写权限 ( 修改文件内容的权限 | 删除或移动目录下所有文件的权限
• x : 执行权限 ( 执行文件的权限 | 进入目录的权限

2> rwx的几种组合方式

linux表示	含义	linux表示	含义
r–	只读	r-x	可读可执行
-w-	只写	-wx	可写可执行
–x	只可执行	rwx	可读可写可执行
rw-	可读可写	—	无任何权限

3> rwx在普通文件中的含义

r：可以读取这个普通文件的名字和内容。
w：可以修改这个文件的内容和文件名。
x：该文件是否具有被执行的权限。

易错补充 :

• 删除一个文件并不需要此文件的读写权限。 而是需要具备它所属目录文件的写权限

4> rwx在目录文件中的含义

r-x：

• 可以使用cd指令进入该目录，
• 可以使用指令ls获得该目录下存储情况，
• 不能修改这个目录内部存储的文件（目录）的名字，
• 也不能在该目录下新建文件和目录

-wx:

• 可以使用cd指令该目录，
• 无法该目录下的储存情况(指令ls 不可用)，
• 可以往该目录下添加、修改、删除文件。
• 可以通过指令cat来读取该目录下的文件or目录的内容，
• 由于得不到该目录下存储了那些文件，在不知情的情况下只能通过猜，cat + 文件名获得文件内容，所以这样依然不保密。

rw- :

• 不能使用cd指令该目录，
• 无法获取该目录文件储存的inode号,
• 使用指令ls仅仅可以获得文件名和目录名, (无法获取inode号)
• 也不能获得该目录下的文件的内容,(无法获取inode号)
• 不能往该目录下添加、修改、删除文件。

–x:

• 可以使用cd指令该目录，但是看不到存储情况，
• 不能往该目录下添加、修改、删除文件。
• 可以通过cat + xx（猜）来获得该目录下的文件的内容。

5> 删除文件需要具备其父目录写权限的衍生问题

由于，删除一个文件需要的是其所在目录的写权限。
那么当多个用户共用一个目录，在这个公有目录下可以随意创建删除自己的文件时，就会引发一个问题，每一个用户都具备该公有目录的写权限，可以随意删除他人或自己的文件，在这种情况下，如何避免用户所创建文件不被他人删除。

粘滞位的作用就是为了解决此情况。

可以看到上图中 dir_1 三类用户都具有 w 权限， 当我们使用粘滞位
代码为: chmod +t dir_1

使得目录文件 dir_1 最后一位的权限变为了 t。

6> 粘滞位的作用

粘滞位有什么作用呢?
当一个目录被设置 “粘滞位”, 那么该目录下的文件只能由:

• 超级管理员(root)删除
• 该目录文件所有者删除
• 该文件所有者删除

三 . 文件元数据

   当我们在linux命令行中输入指令 ls -l 之后不仅可以看到
文件名， 还会看到一行数据， 这行数据叫做文件元数据。

如图中使用指令 ll后， 显示出来的两行数据

每行文件元数据分为七个部分

1 . 元数据的划分

1. 模式

- rw- r-- r-- 这串字符串一共有十个字符
我们将这十个字符分别以0 123 456 789进行表示。

• 字符 0 ,它代表文件的类型
• 字符 123， 它代表文件所有者的访问权限,取决于rwx的组合
• 字符 456 ， 它代表文件所属用户组的访问权限，也就是这个用户组的权限。取决于rwx的组合
• 字符 789, 它代表除用户组之外的其他用户的访问权限。取决于rwx的组合

2. 硬链接数

什么是硬链接

• 硬连接指通过索引节点来引用另一个文件。

什么是inode

• 在 Linux 的文件系统中，保存在磁盘分区中的文件不管是什么类型都给它分配了一个编号，这个编号称为索引节点号(Inode Index)。

多个文件对应于同一个inode

• 在 Linux 中，多个文件名指向同一索引节点是存在的。
• 如果两个文件指向同一索引节点，那么它们在目录项中的inode节点号相同

假如 文件A和文件B指向同一索引节点,则称A和B的链接状态完全相同，它们被称为指向文件的硬链接。内核记录了这个连接数，inode 的硬连接数显示为2。

总结 :
- 有几个文件名指向同一个inode , 那么这个文件的元数据中所记录的硬链接数就是几》

3. 文件所有者

一般为文件的创建者, 谁创建了该文件， 谁就会天然的成为该文件的所有者

• 指令 ls -ahl 可以查看文件的所有者
• 指令 chown [选项] 用户名 文件名 可以修改文件的所有者
• 比如 chown root data 修改文件data的所有者为 root

4 . 文件所属用户组

当用户创建了一个文件后， 这个文件的所属组就是该用户所在的组

• 指令 ls -ahl 可以查看文件所属组
• 指令 chgrp [选项] 组名 文件名 可以修改文件所属组
• 比如 chgrp -r root : 省略了 路径 ./ 表示把当前目录下的所有文件的所属组改为root组

5 . 文件大小

所占内存， 二进制字节数

6 .文件最近一次修改时间

最后一次修改文件内容或文件属性的时间
文件时间区分

• Access 最后访问时间
• Modify 文件内容最后修改时间
• Change 属性最后修改时间

7 . 文件名

创建文件时为文件起的名称

2 . 一图速览文件元数据各部分含义

四 . 如何更改文件权限， 属主， 属组

1. 文件权限的不同表示方法

      在理解文件的表示方法之前， 先来了解一下什么是 **八进制模式** 安全设置

八进制模式

• 安全设置将一个rwx权限转换为 3位的二进制值， 然后这个二进制值可以由一个八进制表示。
• 在二进制的表示中， 每个位置都是一个二进制位。
• 就像， 如果读取权限是唯一的权限集， 那么其字母表示值就应该是 r-- , 对应的二进制值为100， 由八进制值表示则是4.
• 这意味着， 是先将rwx的8种组合转化了8种二进制值， 再由二进制转化八进制值， 才有的八进制表示权限
• 八进制模式通过3位八进制权限依次代表三种安全级别的权限值。(属主， 属组， 其他)
• 像 664表示属主和属组具备读取和写入权限，而其他用户只具备读取权限

字符表示法	八进制表示法	二进制表示法	说明
r	4	100	仅可读
w	2	010	仅可写
x	1	001	仅执行
rw-	6	110	可读可写
r-x	5	101	可读可执行
-wx	3	011	可写可执行
rwx	7	111	可读可写可执行
—	0	000	无权限

2. 文件默认权限从何而来

   看了前面的内容我想你已经对文件权限有了个大概的认识， 那么这些
神奇的文件权限它又从何而来呢？  
   答案是 ： 
   umask -- (user file-creatiopn mode mask) 用户文件创建掩码
   作用: umask命令为我们新创建的任何类型的文件设置默认权限

1 . 什么是 umask

• umask – (user file-creatiopn mode mask) 用户文件创建掩码
• 是Linux系统或类Linux系统的一个命令
• 该命令由三个八进制数组成
• 取值范围位 0 000 - 0 777
• 第一个数字它表示一种特殊的安全特性， 之所以添加到取值范围中是因为在我们命令行提示符处， 我们使用 umask 指令，它的打印结果是四个八进制数， 第一个八进制数表示的是一种特殊的安全特性。
• 这种安全特性我们暂时不过多解释， 下面会简略说明

2 . umask的作用

作用:
umask命令为我们新创建的任何类型的文件设置默认权限
通俗来讲， umask命令对应的三个八进制数决定了进程创建文件时，文件的默认权限。

我们先抛开umask不谈， 谈谈没有umask - 用户文件创建掩码时， 文件的完整权限是什么

• 普通文件的完整权限会是 0666
  • 原因 : 创建普通文件一般都是用来读写， 所以默认情况下所有用户都具有读写权限， 但是没有可执行权限。 因此普通文件的默认权限是0666
• 目录文件的完整权限会是 0777
  • 原因 : 目录文件的 x 权限为进入目录或者说是打开目录的权限， 所以这个权限必须要有，当然目录文件自然也包括读写权限。 因此目录i文件的默认权限就是 0777
• 在这里的权限表示方式都为八进制
  • 6 代表 rw-
  • 7代表 rwx
  • 0 标识 这是一个八进制数

       上述的情况是在没有umask下文件的完整权限。
       在大多数Linux系统上， 默认umask的八进制值显示为0022，而此
时我们所创建的文件的默认权限并不是0666而是0644，这是如何发生的呢？
       umask值只是一个掩码， 它掩去你不希望文件在被创建时所拥有的
权限。
       它的具体过程是， 在创建文件时， 文件的完整权限 减去  umask
码值 最后得到文件的默认权限
       即: 
       文件默认权限 = 文件完整权限 - umask(权限掩码)

总结:

• umask - 用户文件创建掩码， 也可以叫做文件掩码， 权限掩码， 甚至掩码， 叫法很多 。
• 但是umasl值就是以三个八进制数分别表示着 属主， 属组， 其他 这三类文件访问者我们所不希望它们拥有的文件权限
• 也就是说 umask 替我们掩去了这三类用户不同的权限
• 文件默认权限 = 文件完整权限 - umask

补充说明:

• 这里的 - (减号) 实际上是掩盖， umask与文件默认权限相同的部分执行掩盖，不同的部分不执行掩盖操作。 所以如果单纯依靠计算数值来算文件新默认权限是不准确的
• 比如 文件的权限为 655 umask的值为 022
  那么按照 文件默认权限 = 文件完整权限 - umask
  是不是就是 655 - 022 = 633, 可实际上却是 644
  655 — “rwxrw-rw-” , 022 — “----w–w-”
  按照 umask的掩盖 “rwxrw-rw-” 被 “----w–w-” 掩盖后为 “rwxr–r–”
  而 “rwxr–r–” 对应的八进制数位 644
• 所以在这里， 要准确理解 umask的掩盖， 掩盖掉你不想文件创建时被用户所拥有的权限。

修改umask的值

语法格式	效果
umask [三位八进制数]	将umask的值修改为指定值

补充:
例如 , umask 024 , 这是将umask值修改为了 024
注意, 不能超出范围 (000 - 777)

3. umask 四位八进制数中第一位含义

1. 3个额外信息位

Linux为每个文件和目录都存储了3个额外的信息位
- set user id(SUID) : 当文件由用户执行时， 程序将在文件所有者的权限下运行
- set group id(SGID): 对于普通文件， 程序将在文件用户组的权限下运行。
- set group id(SGID): 对于目录文件, 目录中创建的新文件使用目录用户组作为默认用户组。
- 粘滞位： 进程结束后， 使得文件依旧保留(粘滞)在内存中

2. chmod SUID, SGID和粘滞位的八进制值

二进制	八进制	描述
000	0	清空所有位
001	1	设置粘滞位
010	2	设置SGID位
011	3	设置SGID和粘滞位
100	4	设置SUID位
101	5	设置SUID位和粘滞位
110	6	设置SUID和SGID位
111	7	设置所有位

4. 修改文件权限，

chmod命令允许修改文件和目录的权限

1. 八进制命令格式如下:
   • chmod [选项] [八进制权限] fileNam
     示例 :
     $ chmod 760 fileName // 设置该目录文件的权限为760
     $ ll fileName
     drwxrw---- 1 rich rich 0 sep 20 19:16 newfile
2. 符号命令格式:
   • chmod [选项] [u或g或o或a] [+或-或=] [rwxXstugo…]fileName
   • u — 文件所有者
   • g — 文件所属组
   • o — 其他用户
   • a — 表示上述所有
   • （+）—添加权限
   • （-）— 减去权限
   • （=） — 为已有权限赋值
   • X — 用于指定执行权限， 仅当为目录文件或已经拥有执行权限时有效
   • s – 用于设置正在执行的UID或GID
   • t — 用于保存程序文本
   • u — 用于将权限设置为所有者的权限
   • g — 用于将权限设置为用户组的权限
   • o — 用于将权限设置为其他人的权限
3. 选项 -R
   • 递归执行对文件权限的修改
     示例:

chmod o+r file       // 为文件file的其他用户添加读权限， o+r条目为其他用户添加了读取该文件的权限

chmod u-x file     // 从文件file的所有者的权限中删除执行权限。

5. 修改文件属主和属组

chown命令支持修改文件的所有者和文件的所属用户组

语法	chown [选项] [属主名称][:属组名称] 文件名
功能	修改文件的所有者和所属用户组
选项	-R , 递归式修改文件属主和属组

示例:

chown dan file        // 将file文件的所有者修改为 dan 

chown dan.dan file    // 将file文件的所有者和所属组均修改为 dan

chown .rich file      // 将file文件的所属组修改为 rich

chown dan. file   // 当且仅当文件属主和属组相同时， 该指令可同时修改属主和属组

注意: 普通用户在不具备权限的情况下， 无法更改文件的所属组， 所属主
可以搭配 sudo指令， 为其进行临时权限提升

6. 修改文件所属组

chgrp命令仅可支持修改文件的所属用户组

语法	chgrp [选项] [属组名称] 文件名
功能	仅可以修改文件的默认所属用户组
选项	-R, 以递归的方式修改文件属组

7. sudo指令的临时权限提升

      sudo是Linux系统中一种很常用的权限管理机制， 允许非root用户以特定的身份执行特定的命令。 
      sudo命令通过/etc/sudoers配置文件实现

1. 编辑sudo权限命令

sudo visudo

注意 : 不要直接编辑 /etc/sudoerrs文件， 因为这可能会导致配置文件错误，从而无法使用sudo命令

2. /etc/sudoers 配置文件说明

     sudoers文件包含sudo命令所需的所有配置信息。 默认情况下， sudoers文件只能由root用户编辑并修改。 sudoers文件的默认位置是/etc/sudoers。

sudoers文件的内容格式如下:

[指定用户名] [指定ip] = [指定身份] [指定命令]     // 具有该指定用户名且ip为指定ip的用户可以 以指定身份运行指定命令
         // Jin_Nian 192.168.1.1 = root comman    
         //  用户名为瑾年, ip为192.168.1.1 的用户可以 以root的身份运行某个指令

User_Alias ALIAS_NAME = username1, username2, ...  // User alias specification

Runas_Alias ALIAS_NAME = user1, user2, ...  //Runas alias specification

Host_Alias ALIAS_NAME = ip1, ip2, ...   // IP alias specification

Cmnd_Alias ALIAS_NAME = /bin/command1, /bin/command2, ...  //Command alias specifition  

• username : 表示用户名
• host : 表示主机名或ip地址
• runas : 表示以那个用户的身份运行命令， 默认为root
• command : 表示可执行的命令或命令程序， 通常为root身份下才可以执行。

3. 为用户组配置 sudo权限

      默认情况下, sudo只能给单个用户授权， 但也可以为用户组或者别名授权。 具体操作如下:

sudo groupadd sudoers    // 添加一个用户组

sudo usermod -aG sudoers username   // 将用户添加至该用户组中

%sudoers ALL =(ALL) ALL   // 修改sudoers配置文件， 编辑sudoers文件， 在文件末尾添加该内容。

sudo命令介绍:

语法	sudo [选项] [命令]
功能	以指定身份执行某个指令

示例:

• sudo apt-get update // 以root身份执行 apt-get update命令

• sudo -s /bin/bash // 以root的身份切换至指定的shell 比如以root身份切换至 bash - shell
• sudo -l // 列出当前用户可用的sudo权限