Linux 文件操作

2014-03-10 linux

Linux 的设计理念是：一切都是文件！在此简单介绍下 Linux 中常见的文件操作。

文件

通过 ls -l test 命令可以查看文件 test 的属性，通常可以得到如下的内容：

Linux file properties

第二栏表示的是有多少文件连接到 inode ，如果是一个文件，此时这一字段表示这个文件所具有的硬链接数，如果是一个目录，则此字段表示该目录所含子目录的个数，包括 . 、.. 以及隐藏目录。

每个文件都会将他的权限与属性记录到文件系统的 inode 中，不过，我们使用的目录树却是使用文件名来记录，因此每个档名就会连结到一个 i-node 这个属性记录的，就是有多少不同的档名连结到相同的一个 i-node 号码去就是了。

文件类型

在 Linux 中，总共有四种文件类型，包括普通文件、目录文件、连接文件和特殊文件，那么可以通过 file 命令来查看。

  • 普通文件(regular file)：包括纯文本文件 (ASCII) ，二进制文件 (binary) ，资料格式文件 (data) ， data 主要是指以特定格式存储的文件，如使用 Linux 登录时会将记录存放在 /var/log/wtmp 中，这就是一个 data file，可以通过 last 来查看，但是不能用 cat 。ls -l 可以看到 - 。
  • 目录文件(directory)：包括文件名、子目录名及其指针。ls -l 可以看到 d 。
  • 连接文件(link)：是指向同一索引节点的那些目录条目，通常为符号链接。ls -l 可以看到 l 。
  • 设备相关文件(device)：这些文件通常放在 /dev 中，又可以分为块设备文件 (如硬盘) 和字符文件 (如键盘、鼠标)。ls -l 可以分别看到 b/c 。
  • 网络接口文件(sockets)：用于网络上的数据传输，常在 /var/run 中。ls -l 可以看到 s 。
  • 管道文件(FIFO, pipe)：主要用于数据的读写，如命令管道。ls -l 可以看到 p 。

文件权限

Linux file properties

其中第一位表示文件的类型；后九位中，每三位为一组，r-read/4、w-write/2、x-excute/1，分别表示 拥有者、同组用户、其他人的权限。上图表示该文件为目录，拥有者有读、写、执行的权利，而用户组其他成员和其他人没有写的权利。

只有当文件所在上一级目录有 w 的权限时，才可以新建或者删除文件，对于已经存在的文件可以进行修改。

$ chown -R user:group file/dir             # 修改用户和用户组，-R 表示递归
$ chmod -R 740 file/dir                    # 修改文件或目录的权限，-R 表示递归
$ chmod u/g/o/a +/-/= r/w/x file/dir       # 分别表示user/group/others/all

文件默认属性可通过 umask 设置，umask 就是指 “Linux文件的默认属性需要减掉的权限”。

对于 Linux 来说，普通文件的最大默认属性是 666，目录的最大属性是 777；如果不想要用户在新建立文件时使用默认的属性，那么就要设置 umask 值。

在 CentOS 中，系统默认的 umask 值是 0002，那么用户在新建立普通文件时，普通文件的属性就是 666-0002=664，新建目录时，目录的属性就是 777-0002=755。

可以通过如下的命令进行查看设置。

$ umask                  # 查看
$ umaks 0002             # 设置

文件的特殊权限

除了上述的读写执行权限之外，Linux 还定义了其他的权限。

SUID

当一个设置了 SUID 位的可执行文件被执行时，无论那个用户来执行该文件，该文件将以所有者的身份运行，都有文件所有者的特权。如果所有者是 root 的话，那么执行人就有超级用户的特权了。

例如 /etc/passwd 的权限为 -rw-r--r-- root root ，也就是说只有 root 才能修改，但是我们可以通过 /usr/bin/passwd 来修改密码。通过 ls -l /usr/bin/passwd 可以看到其属性为 -rwsr-xr-x root root 因此在执行时获得了 root 的权限。

NOTE: 该属性仅可用在可执行文件，不用于脚本文件和目录(可以进行设置，但是应该无效)。因为脚本时一系列命令的集合体，不同的命令可能会对应于不同的属性。

SGID

当一个设置了 SGID 位的可执行文件运行时，该文件将具有所属组的特权， 任意存取整个组所能使用的系统资源。

若目录设置了 SGID ，则所有被复制到这个目录下的文件，其属组都会被重设为和这个目录一样，除非在复制文件时加上 -p (preserve，保留文件属性) 参数，才能保留原来所属的群组设置。

NOTE: 一般来说， SGID 多用在特定的多人团队的项目开发上，在系统中用得较少。

粘着位(Sticky Bit)

只针对目录有效，对文件没有效果。如果用户在该目录下面具有 w 和 x 权限，当用户在该目录下建立文件或者目录时，只有文件拥有者和 root 用户才有权力删除(注意目录的所有者也可以删除文件的)。

设置

可以通过如下的命令进行设置。

$ chmod u+s(SUID) g+s(SGID) o+t(STICKY)
$ chmod 4755

一个文件的属性通常有 4 个八进制表示，ls 只显示了 3 个，而对于 xxx-SUID,SGID,STICKY(4,2,1)，与 rwx 相似，也采用一个数字进行表示。

设置后，可以用 ls -l 来查看，如果本来在该位上有 x (均显示在x位上)，则这些特殊标志显示为小写字母 (s, s, t)；否则，显示为大写字母 (S, S, T)。

对于目录来说如果通过 lsattr 无法查看属性，可以通过 ls | lsattr 查看；或者直接执行 lsattr。

文件特殊属性

文件系统中除了上述的权限配置之外，还可以通过 chattr 进行设置，使用 chattr 必须为 root 用户才可以。

chattr [-R] [-+=] [AacDdijsSu] 文件名
  • A(atime)：如果设置了A属性，则这个文件的最后访问时间atime不能被修改。
  • a(append only)：如果设置了a属性，则这个文件只能增加数据，不允许任何进程覆盖或截断这个文件。如果某个目录具有这个属性，那么只能在这个目录下建立和修改文件，而不能删除任何文件。注意，由于vi会创建一些swp文件，因此此时会出错，使用nano。
  • d(No dump)：在进行文件系统备份时，dump程序将忽略这个文件。
  • i(immutable)：如果设置了i属性，则不能对这个文件做任何修改，包括删除、修改内容等，如果要删除必须去掉该属性。如果某个目录具有这个属性，那么只能修改该目录下的文件，而不能建立和删除文件。这个是针对所有用户，而修改目录的w权限对root无效。

其中可以通过 + 添加，- 取消，以及 = 设置文件属性。

其中 e 标示文件系统支持 extents 属性，一般会在 ext4 中使用，可以通过 df -Th lsblk -f 查看当前所挂载磁盘的文件系统类型。

所谓的 extents 属性，主要是针对大文件，只需要记录文件的起始以及结束地址即可，无需记录所有的块，可以有效降低元数据的大小。

----- 查看某个文件的磁盘分片
# filefrag -v FILENAME

文件时间属性

在 Linux 中，没有文件创建时间的概念，只有文件的访问时间、修改时间、状态改变时间，也就是说不能知道文件的创建时间。

但如果文件创建后就没有修改过，修改时间 = 创建时间；如果文件创建后，状态就没有改变过，那么状态改变时间 = 创建时间；如果文件创建后，没有被读取过，那么访问时间 = 创建时间，这个基本不太可能。

  • modification time(mtime，修改时间)：cp，这个时间指的是文件内容修改的时间，而不是文件属性的修改，当数据内容修改时，这个时间就会改变，用命令 ls -l 默认显示的就是这个时间。
  • access time(atime，访问时间)：cp, cat, more，当读取文件内容时，就会更改这个时间，例如使用 cat more vi 等命令，那么该文件的 atime 就会改变，ls stat 不会改变访问时间。注意：可能由于 Linux 缓存机制，第一次读取文件后，下次可能不会访问该文件，因此atime不会改变。
  • change time(ctime，属性或位置修改时间)：mv, cp, chmod, chown，当一个文件的状态改变时，这个时间就会改变，例如更改了文件的权限与属性等，它就会改变。

其它

常用命令 

----- 查看文件的类型
$ file /tmp/test

----- 使用stat显示文件详细信息
$ stat file                                    # 显示文件的信息
$ stat -t file                                 # 与上相同，不过在一行显示，方便脚本处理
$ stat -f file                                 # 显示文件系统的信息

----- 显示时间信息
$ ls -l --full-time file                       # 修改时间的完整格式，包含时区
$ ls -l --time=atime/ctime --full-time file    # 显示atime/ctime