嵌入式 Linux 入门(二、Linux 文件系统、文件类型及权限管理-凡亿课堂

嵌入式 Linux入门第二课， linux 文件系统、文件类型及权限管理。...... 矜辰所致

前言
一、Linux 文件属性
- 1.1 Linux 文件类型
- 1.2 Linux 文件权限及修改
二、Linux 用户系统
- 2.1 Linux 的用户
- 2.2 Linux 的用户组
- 2.3 文件归属者修改命令
三、Linux 文件系统简介
- 3.1 Linux文件系统类型
结语

前言

在上文我们说过：在Linux中一切接文件。既然所有东西都是文件，那么如何区分不同的东西?

本文我们就来学习说明一下 Linux 文件系统以及对文件的权限管理。

在文章中我们会使用一些 shell 命令进行操作，虽然系列文章还没有讲到 Shell 命令，但是作为嵌入式工程师，多多少少也得知道是什么一个东西，就像 Windows 有 CMD 命令一样，玩 RT-Thread 的时候也会使用到 Shell 命令，即便这些你都不知道，在下一篇 Linux 入门会记录说明一些常用的 Linux Shell 命令，本文的命令也可以作为学习了解。

嵌入式 Linux 入门系列博文：嵌入式 Linux 入门（一、Linux 基本介绍及文件结构）

一、Linux 文件属性

我们进入到 ubuntu 系统，打开终端，默认是进入到我们自己的用户目录下面，我们使用 ls -l （查看该目录下所有文件的详细信息）命令，查看文件详情，如下图：

在这里插入图片描述

在上面图片中的目录详情，我们先整体来说明一下各部分的含义：

在这里插入图片描述

我们主要需要了解文件权限的含义：

文件类型后面的9个字符以3个为一组，第一组表示“文件所有者的权限”，第二组表示“用户组的权限”，第三组表示“其他非本用户组的权限”。（用户和用户组的知识，本文后面会有对应的说明。）

每组都是 rwx 的组合，其中 r 代表可读，w 代表可写，x 代表可执行，- 代表没有这个权限。

在这里插入图片描述1.1 Linux 文件类型

在Linux 中，一共有7种文件类型，如下表格：

字母类型说明-普通文件普通文件包括文档图片音乐等；纯文本文件(ASCII)、二进制文件(binary)、数据格式的文件(data)、各种压缩文件d目录文件目录，可用 cd 命令进入c字符设备文件linux 驱动里面的字符设备驱动，比如串行设备，音频设备，键盘、鼠标等等b块设备文件存储设备驱动，比如硬盘，U盘等p管道文件FIFO也是一种特殊的文件类型，它主要目的是解决多个程序同时存取一个文件所造成的错误l链接文件类似Windows下面的快捷方式s套接字文件这类文件通常用在网络数据连接。可以启动一个程序来监听客户端的要求，客户端就可以通过套接字来进行数据通信

我们在上面文章的一些图片中已经看到过普通文件，和目录文件。

那么我们通过上一篇文章嵌入式 Linux 入门（一、Linux 基本介绍及文件结构）应该可以知道，在目录 /dev 中应该有很多与设备有关的文件，如下图：

在这里插入图片描述

字符设备，块设备，还有连接文件都看到了。

还有一点可以说明一下，我们后面学习 Linux 驱动开发基本都是与字符设备文件和块设备文件打交道。

文件类型这个基本的知识，也好理解，没有什么复杂的，我们知道了就可以。

1.2 Linux 文件权限及修改

在上面我们讲过文件的 3 种读写权限：读(r)、写(w)和执行(x)。

除了用 r、w 和 x 表示以外，我们也可以使用二进制数表示，三种权限就可以使用 3 位二进制数来表示，一种权限对应一个二进制位，如果该位为1就表示具备此权限，如果该位为 0就表示没不具备此权限：那么组合一下，所有的文件共有 8 种不同的权限组合：

在这里插入图片描述

在Linux 系统中，使用命令“chmod”修改一个文件的权限。

我们经常看到前辈们使用的一条指令为：chmod 777 xxxx（文件名字），意思就是把这个文件的权限全面开放，对于初学者来说，首先记住这条指令就可以了。

但是要记住，系统本身的文件，千万不要瞎修改，可以在自己的账户下随便新建一个文件作为测试，自己修改看看。

比如，我们做个简单的测试，如下图：

在这里插入图片描述

在我们以后使用 Linux 的时候，经常会遇到权限不够的问题，我们一般都会在命令前加上一个 sudo ，比如下图测试：

在这里插入图片描述

上图中，我用自己的 qzh 账户尝试在根目录 “/” 创建文件 test，给出权限不够的提示。只有 root用户才能在根目录“/”下创建文件，所以使用了 sudo 命令暂时获取管理员用户权限。

当然接下来的删除，也是需要 sudo 命令的：

在这里插入图片描述

上面sudo 这个命令以后需要经常使用，需要记住。

二、Linux 用户系统

在上文说明 Linux 文件的设备类型的时候，有提到用户权限，用户组权限，和其他用户权限。

那么我们需要明白什么是用户？什么是用户组？

2.1 Linux 的用户Linux系统是一个多用户多任务的分时操作系统，任何一个要使用系统资源的用户，
都必须首先向系统管理员申请一个账号，然后以这个账号的身份进入系统。

用户的账号一方面可以帮助系统管理员对使用系统的用户进行跟踪，并控制他们对系统资源的访问；
另一方面也可以帮助用户组织文件，并为用户提供安全性保护。

每个用户账号都拥有一个唯一的用户名和各自的口令。

用户在登录时键入正确的用户名和口令后，就能够进入系统和自己的主目录。

其实在我们使用 Windows 系统的时候，也有用户的概念，只是日常应用很少创建多个用户，切换来切换去，可能相对多的时候，也只是右键 “以管理员身份运行” 某个程序。

在安装 Ubuntu系统的时候被要求创建一个账户，当我们创建好账号以后，系统会在目录/home 下以该用户名创建一个文件夹，所有与该用户有关的文件都会被存储在这个文件文件夹中。同样的，创建其它用户账号的时候也会在目录/home 下生成一个文件夹来存储该用户的文件，如下图：

在这里插入图片描述

Linux 的用户分类：

Linux 用户类型分为以下 3类：

管理员：root 用户，系统管理员，具有所有权限。
系统用户：管理系统运行服务，系统中系统服务由不同用户运行，更加安全，默认被限制登录系统。
普通用户：用于日常工作而不能管理系统的普通用户，只有一部分权限。

在我们使用的 Ubuntu 中，上面的 qzh 用户属于普通用户，但是他是按照系统时候创建的用户，其权限比后面创建的用户大一点，但是没有 root 用户权限大。

这个地方初次创建的用户，比后面创建的普通用户的区别暂时没有必要研究，因为后期我们在使用过程中基本都是在初次创建的用户下面，遇到权限问题可以临时获取管理员，这里做个了解即可。

UID

每个用户都有一个 ID 号，称为 UID，操作系统通过 UID 来识别是哪个用户，用户相关信息可以在文件 /etc/passwd 查看到：每行用户信息都以 “:” 作为分隔符，划分为7个字段，每个字段所表示的含义如下：

用户名：密码：UID：GID：描述性信息：主目录：默认Shell

每一行都是一个用户的信息，意思如下图解释：

上面第二个密码“x” ，在以前版本的 linux 系统中存放着加密后的用户口令，虽然这个字段存放的只是用户口令的加密串，但是由于 /etc/passwd 文件对所有用户都可读，所以这仍是一个安全隐患。因此，现在许多Linux 版本都使用了shadow技术，把真正加密后的用户口令存放到 /etc/shadow 文件中，而在 /etc/passwd 文件的口令字段中只存放一个特殊的字符，例如用“x”或者“*”来表示。

那么结合这个文件，我们可以再次说明一下 Linux 系统中的几个用户 UID：

超级用户 UID 0 ：

系统用户 UID 1-999 ：

普通用户 UID 1000以上：

特殊的来宾账号：nobody这个的帐号UID为65534，这个用户的权限会进一步的受到限制，一般用于实现来宾帐号。

系统是根据 UID 来认定用户的权限而不是名字。如果把自己创建的用户 UID 改成 0 ，那么系统登录会把用户视为管理员用户。

2.2 Linux 的用户组

什么是用户组？

用户组是具有相同特征用户的逻辑集合，有时我们需要让多个用户具有相同的权限，比如查看、修改某一个文件的权限，一种方法是分别对多个用户进行文件访问授权，如果有10个用户的话，就需要授权10次，显然这种方法不太合理；另一种方法是建立一个组，让这个组具有查看、修改此文件的权限，然后将所有需要访问此文件的用户放入这个组中，那么所有用户就具有了和组一样的权限，这就是用户组。

将用户分组是Linux 系统中对用户进行管理及控制访问权限的一种手段，通过定义用户组，在很大程度上简化了管理工作。

每个用户都有一个用户组，系统可以对一个用户组中的所有用户进行集中管理。不同Linux 系统对用户组的规定有所不同，如Linux下的用户属于与它同名的用户组，这个用户组在创建用户时同时创建。每个用户在被创建时均会创建一个默认组（其GID与UID相同，叫作基本组或初始组），而后加入的组叫作扩展组或附加组。

GID

GID 是用户组的编号，可以将多个用户加入到某个组中，方便指派任务或工作。和 UID 一样也是有一个对应的文件保存信息，用户组名和GID相关信息可以在文件 /etc/group 查看到：

在这里插入图片描述

每行的用户组的信息都以 “:” 作为分割符，划分为4个字段，每个字段所表示的含义如下：

组名：密码：GID：该用户组中的用户列表

每一行都是一个用户组的信息，组中的用户列表只包括附加用户，如果该组是某个用户的初始组，则这个用户不会出现在这个用户列表中，如下图：

2.3 文件归属者修改命令

相对于修改权限来说，修改归属者没那么常用，简单了解一下。

使用命令“chown”修改一个文件的所属者和所属：

chown [参数] [用户名.<组名>] [文件名/目录]
chown [-cfhvR] [--help] [--version] user[:group] file...

简单测试如图：

在这里插入图片描述

更多有关用户和用户组的管理可以查看如下链接：Linux 用户和用户组管理

一些常用的指令我们下一篇讲 Shell 命令的时候都会有说明。

三、Linux 文件系统简介

实际上，还需要说明一个文件系统的概念可以说明，文件系统用来组织计算机的文件和资料的系统。

此部分对于初学者，了解一下就好，后面如果真的遇到文件类型的问题再看一篇才好理解。

操作系统就是处理各种数据的，这些数据在硬盘上就是二进制，我们想要看懂这些数据，要有一个翻译器，将这些二进制的数据还原为人类能看懂的文件形式，这个工作就是由文件系统来完成的，文件系统的目的就是实现数据的查询和存储。

由于使用场合、使用环境的不同，Linux有多种文件系统，不同的文件系统支持不同的体系。文件系统是管理数据的，而可以存储数据的物理设备有硬盘、U 盘、SD卡、NAND FLASH、NOR FLASH、网络存储设备等。不同的存储设备其物理结构不同，不同的物理结构就需要不同的文件系统去管理，比如管理 NAND FLASH 的话使用 YAFFS 文件系统，管理硬盘、SD 卡的话就是 ext 文件系统等等。

比如在我们使用 windows 的时候，格式化一个 U 盘，就需要选择文件系统，如下图：

在这里插入图片描述3.1 Linux文件系统类型

和 Windows 类似，在 Windows 下有 FAT32、NTFS 和exFAT 这样的文件系统，在Linux下又有哪些文件系统呢，Linux 下的文件系统主要有 ext2、ext3、ext4 等文件系统。

Linux 还支持其他的 UNIX文件系统，比如XFS、JFS、UFS 等，也支持Windows的 FAT文件系统和网络文件系统 NFS等。

ext2具有极快的速度和极小的CPU占用率，可用于硬盘和移动存储设备，ext2是Linux早期的文件系统，但是随着技术的发展 ext2文件系统已经不推荐使用了。
ext3增加日志功能，可回溯追踪，完全兼容 ext2文件系统，ext3支持大文件；
ext4ext4 相比与ext3提供了更佳的性能和可靠性，并且功能更丰富，ext4 向下兼容 ext3 和 ext2，因此可以将 ext2 和 ext3 挂载为 ext4。日志式文件系统，支持1EB（1024*1024TB），最大单文件16TB，支持连续写入可减少文件碎片。

在终端中输入如下命令可查询当前磁盘挂载的文件系统：

df -T –h

比如查询我安装的 Ubuntu 使用的哪个版本的文件系统如下图：