Linux的基础知识之Linux文件和目录及权限

Linux中一切皆文件！养成先备份在操作，才能快速还原，如不容易还原先通过

测试环境测试，然后再操作。

文件属性：文件的描述信息，主要包括：时间，大小，权限，创建日期，修改日期等等。

[root@root ~]# ls -lhi
total 12K
33574978  -rw-------.  1  root root  1.7K  Sep   4  18:51   anaconda-ks.cfg
33574993  -rw-r--r--.  1  root root  1.8K  Sep   4   21:18  initial-setup-ks.cfg
   76768     -rw-r--r--.  1  root root   292   Sep  21 13:58   j.txt
17043971  d--------x.  2  root root     6     Nov    7 17:02   test

主要包括这10列

第一列 33574978 ：文件的索引节点号；好比人的身份证，是唯一的。

系统读取文件时首先通过文件名找到inode，然后读取文件内容。

第二列 -rw-------.   ：文件类型及权限，共11个字符；

第一个字符代表文件的类型，后9个字符代表文件的权限；看，读，写，改，等等

.目前不了解

第三列 硬链接的数量；硬链接：同一个文件的不同访问入口。像楼的前后门，具有备份的作用。

第四列 文件的拥有者（属主）；

在Linux里面文件和程序的存在必须要有用户和组满足相应存在的需求。

第五列 文件所属的组；

第六列 文件的大小；

第七、八、九列 默认文件的修改时间； -ctime （change）属性的改变；

-mtime (modify);  -atime （access）访问；

第十列 实际的文件名；严格的说文件名不算文件的属性；

第一列

1.inode 索引节点（index node）；inode本身是具有大小的，创建文件系统一般会生成两个部分：

第一部分是inode许多个，第二部分是Block许多个；

其中Block是用来存储实际数据的；

inode中包含文件属性信息不限于大小、属主、归属组、读写权限、文件类型、修改时间等等；

唯独不包含文件名；

逻辑关系：file------>inode（ls -l）----->Block；

[root@root ~]#ls -li 接文件名

[root@root ~]# stat /etc/hosts  看文件的详细属性；
  File: '/etc/hosts'
  Size: 158           Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: fd00h/64768d    Inode: 16778299    Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Context: system_u:object_r:net_conf_t:s0
Access: 2024-11-07 16:21:02.754102262 +0800
Modify: 2013-06-07 22:31:32.000000000 +0800
Change: 2024-09-04 18:16:40.663027209 +0800

2.查看文件系统inode总量以及剩余量    df -i

[root@root ~]# df -i
Filesystem               Inodes  IUsed   IFree IUse% Mounted on
devtmpfs                 120459    391  120068    1% /dev
tmpfs                    124715      1  124714    1% /dev/shm
tmpfs                    124715    969  123746    1% /run
tmpfs                    124715     16  124699    1% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-root 8910848 161019 8749829    2% /
/dev/sda1                524288    340  523948    1% /boot
tmpfs                    124715     20  124695    1% /run/user/1000
/dev/sr0                      0      0       0     - /run/media/admin/CentOS 7 x86_64
tmpfs                    124715      1  124714    1% /run/user/0

3.查看磁盘的使用量          df -h

[root@root ~]# df -h
Filesystem            Size   Used Avail  Use%   Mounted on
devtmpfs              471M     0  471M   0%       /dev
tmpfs                    488M     0  488M   0%       /dev/shm
tmpfs                    488M  8.6M  479M   2%    /run
tmpfs                    488M     0  488M   0%        /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-root   17G  5.7G   12G  33% /
/dev/sda1              1014M  172M  843M  17% /boot
tmpfs                     98M   32K   98M   1%        /run/user/1000
/dev/sr0                 4.4G  4.4G     0 100%        /run/media/admin/CentOS 7 x86_64
tmpfs                     98M     0   98M   0%           /run/user/0

磁盘空间是否满了由inode（df -i）和Block(df -h)共同决定；

磁盘满的一个特征：no space on device left

4.inode小结

1)磁盘被分区并格式化为ext4文件系统后会发生一定数量的inode和Block;

2)inode称为索引节点，它的作用是存放文件属性信息以及作为

文件的索引并指向文件的实际内容 ；

3）ext3/ext4文件系统的Block，存放文件的实际内容；

4）inode是磁盘上的一块存储空间，CentOS 7非启动分区inoode默认大小为256字节；

5）inode的表现形式是一串数字，不同文件对应的inode（一串数字）在文件系统里是唯一的；

6）inode节点号相同文件，互为硬链接文件，可以认为是一个文件的不同入口；
7）ext3/ext4文件系统下，一个文件被创建后至少要占用一个inode和一个Block；

8）ext3/ext4文件系统下，正常情况下一个文件只能占用一个inode；

9)Block是用来存储实际数据的，他的大小一般有1K、2K、4K几种。

其中引导分区的为1K；

10)如果一个文件很大，需要占用多个Block；如果文件很小至少占用一个Block

且剩余空间被浪费了（无法存储其他文件）；但都只占用一个inode；

11）inode大小和总量查看  

a.dumpe2fs /dev/sda1|egrep -i"block size|inode size              大小

b.dumpe2fs /dev/sda1|egrep -i"block count|inode count         总量

12）查看inode总量和使用量命令   df -i

13）查看文件的inode

ls -li /stat/etc/hosts

14）如何生成指定的inode大小

格式化命令：mkfs.ext4 -b 2048 -l 256/dev/sdb；

5.Block知识小结

1)磁盘读取数据是按Block为单位读取；

2)一个文件可能占用多个Block。但是每读取一个Block会消耗一次磁盘I/O；

3)如果要提升磁盘IO性能，那么就要可能一次性读取数据尽量多；

4)一个Block只能存放一个内容文件，无论内容大小。如果 Block默认是4K大小，那么

存放一个1K的文件，剩余3K就浪费了；

5)Block并不是越大越好。Block太大对于存放小文件存放就会浪费磁盘空间，

例如：1000K的文件，Block大小为4K，占用250个Block,如果Block默认为1K，

则需要占1000个Block。访问谁的效率更高？消耗IO分别为250次和1000次；

6)根据业务需求确定默认的Block大小，大文件（大于16K）一般设置Block大一点，

对于小文件（小于1K）一般设置Block小一点；

7)Block太大例如4K，但文件都是0.1K的，就大量浪费磁盘空间；

8)Block太小例1K，但文件都是1000K的，就大量浪费磁盘IO；

9)Block的大小设置是在格式化的时候确定的，命令

mkfs.ext4 -b  2048 -I 256/dev/sdb

10)ext3/ext4文件，一般设置为4K；

11)企业文件都会比较大（一般不能会大于4K），这是Block设置的

会大一些提高磁盘访问效率；

有关的面试题：

A.1个100M（10000K）的文件的磁盘分区，分别写入1K或写入1M（100K）的文件，

分别可以写多少个？（说出知识点）

答：考察文件系统inode与Block的知识点

1.inode是关于存放文件属性信息的，默认大小为256byte；

2.Block是关于存放文件实际数据的，默认大小为1K或4K（企业）；

3.一个文件占用一个inode及至少要占用一个Block；

默认较大的分区只是在企业场景下inode数量是足够的，而Block数量消耗的更快；

B.如果向磁盘写入数据提示如下错误：no space left on device,通过

查看磁盘空间发现没满，请问可能的原因是什么？企业环境下什么情况下会发生此问题？

答：可能是inode数量消耗尽了。

企业：邮寄临时队列/var/spool/clientmquence这里很容易被小文件占满导致no space left on device的错误；clientmquence目录只有安装了sendmail，才会有，是sendmail邮件的临时队列。

解决方法：解决/var/spool/clientmquence小文件过多的方法；

第二列   Linux文件类型（目录、普通文件、字符设备文件、符号链接文件、管道文件等等）

文件类型标识符	文件类型说明
d（directory）	表示这是一个目录，如ext，在ext2fs中，目录是一个特殊文件
-（regular flie）	表示这是一个普通文件
l（link）	表示这是一个软链接文件，实际上指向了另一个文件
c（character）	表示字符设备文件
s（socket）	表示是一个socket文件
p（named pipe）	表示管道文件

b      特殊块文件(缓冲的)

d      目录

 f      普通文件

 l      符号链接

1.普通文件的三种类型

1)纯文本文件：可直接读到数据；

2)二进制文件：常见的是命令；

3)数据格式文件:存放命令的信息/结果；登录数据会记录在/var/log/wtmp”“数据文件”；

可以通过last命令读出来，cat命令会乱码，因数据文件属于特殊格式的文件；

lastlog（/var/log/lastlog）

[root@localhost ~]# file /var/log/wtmp
/var/log/wtmp: data
[root@localhost ~]# file /var/log/lastlog
/var/log/lastlog: data

2.目录

1)/是所有目录的顶点。

2)目录结构像一颗倒挂的树。

3)目录与磁盘分区没有关联的。

4）/不同的目录可能会对应不同的分区或磁盘。

5）所有的目录按照一定的类别有规律的组织和命名的。

查看目录：ls、ls -l、ls -a、tree -Ld 层数

3.字符设备与块设备；块设备：find /dev -type d |xargs ls -l例如磁盘；

字符设备：find /dev -type c |xargs ls -l；仅了解一下哈；

4..sock文件是一种特殊文件；

5.符号链接文件：此文件实际上指向了另一个文件；

[root@localhost /]# ls -l /etc/rc.d/init.d/ -d
drwxr-xr-x. 2 root root 4096 Oct 12 11:48 /etc/rc.d/init.d/
[root@localhost /]# ls -l /etc/rc.d/init.d /etc/init.d -d
lrwxrwxrwx. 1 root root   11 Jun 22 23:53 /etc/init.d -> rc.d/init.d
drwxr-xr-x. 2 root root 4096 Oct 12 11:48 /etc/rc.d/init.d

6.文件类型（必会）

1).tar、tar.gz、.zip、.tar.bz表示压缩文件，创建命令一般为tar，gzip，unzip等
2).sh表示shell脚本语言，通过shell语言开发的程序；

3).pl 表示perl语言文件，通过Perl语言开发的程序；

4).py表示python语言文件，通过python语言开发的程序；

5).html、.php、.jsp、.do表示网页语言文件；

6).conf 表示系统的配置文件；

7).rpm表示rpm安装包文件；

小结：

d（directory）	表示这是一个目录，如ext，在ext2fs中，目录是一个特殊文件
-（regular flie）	表示这是一个普通文件

第二列 权限 rwxr-xr-x

rwxr-xr-x

r ——>read   读                  4

w——>write   写                2

x——>（execute）执行    1

- ——>没有权限 0

第三列：硬链接（hard link）

硬链接：ln 源文件 目标文件

软链接（symbolic link）：ln -s源文件 目标文件“不能事先存在”

1.硬链接

是指通过索引节点inode来进行链接；

在Linux中多个文件名指向同一个inode是允许的；

硬链接文件相当于文件的一个入口；

[root@localhost ~]# echo 1 >a
[root@localhost ~]# ls -l a
-rw-r--r--. 1 root root 2 Nov  9 17:05 a
[root@localhost ~]# cat a
1
[root@localhost ~]# ln a b
[root@localhost ~]# ls -l a
-rw-r--r--. 2 root root 2 Nov  9 17:05 a
硬链接具有备份的作用

[root@localhost ~]# ls -hil a b
16777226 -rw-r--r--. 2 root root 2 Nov  9 17:05 a
16777226 -rw-r--r--. 2 root root 2 Nov  9 17:05 b
[root@localhost ~]# cat a b
1
1
[root@localhost ~]# rm a
rm: remove regular file 'a'? y
[root@localhost ~]# cat a
cat: a: No such file or directory
[root@localhost ~]# cat b
1

【知识小结】：

1、具有相同inode节点号的多个文件互为硬链接文件；

2、删除硬链接文件或者删除源文件任意文件之一，文件实体并未被删除；

3、只有删除了源文件及所有对应的硬链接文件，文件实体才会被删除；

4、当所有硬链接文件及所有对应的硬链接文件被删除后，在存放新的

数据会占用这个文件的空间，或者磁盘fsck检查的时候，删除的数据与

会被系统回收，所以要养成删除或多套环境测试的好习惯；

5、硬链接文件就是文件的另一个入口，好比大楼的前后门；

6、可以通过给文件设置硬链接来防止文件被误删；

7、通过执行命令“ ln 源文件 硬链接文件”即可完成创建硬链接；

8、硬链接文件只是普通文件，可以用rm命令来删除；

9、对于静态文件（没有进程正在调用的文件）来说，当硬链接数为0（i_link），

文件被删除。i_link的查看方法（ls -l 命令结果的第三列就是）;

2.软链接

[root@localhost ~]# touch file
[root@localhost ~]# ln -s file soft_file
[root@localhost ~]# ls -lhi file soft_file
16777226 -rw-r--r--. 1 root root 0 Nov  9 19:38 file
16777231 lrwxrwxrwx. 1 root root 4 Nov  9 19:39 soft_file -> file

索引号发生了变化；由soft_file指向file；

[root@localhost ~]# readlink soft_file   查看软链接指向谁；
file

【软链接知识小结】：

1、软链接类似于Windows的快捷方式（可以通过readlink查看其指向）；

2、软链接类似于一个文本文件，里面存放的是源文件的路径，只有源文件实体；

3、删除源文件，软链接文件依然存在，但是无法访问指向源文件实体；

4、时效的时候一般是白字红底闪烁提示；

5、执行命令“ln -s源文件 软链接文件”，即可完成创建软链接（目标不存在）；

6、软链接和源文件是不同类型的文件，也是不同的文件，inode号不相同；

7、删除软链接文件的文件类型为（l）可以用rm命令；

例子：

[root@localhost ~]# mkdir /test/oldboy -p
[root@localhost ~]# cd /test/oldboy/
[root@localhost oldboy]# touch oldboyfile
[root@localhost oldboy]# ln oldboyfile oldboy_hard_link
[root@localhost oldboy]# ln -s oldboyfile  oldboyfile_soft_link
[root@localhost oldboy]# ls -li
total 0
7077891 -rw-r--r--. 2 root root  0 Nov  9 21:13 oldboy_hard_link
7077891 -rw-r--r--. 2 root root  0 Nov  9 21:13 oldboyfile
7077892 lrwxrwxrwx. 1 root root 10 Nov  9 21:15 oldboyfile_soft_link -> oldboyfile、

【有关文件链接的小结】

1）删除软链接oldboyfile_soft_link,对oldboyfile，oldboyfile_soft_link无影响；

全局结论：删除软链接文件对源文件及硬链接无任何影响。

2）删除硬链接 oldboyfile_hard_link,对oldboyfile，oldboyfile_soft_link都无影响；

全局结论：删除硬链接文件对源文件及软链接文件都无任何影响。

3）删除源文件oldboyfile，对硬链接oldboy_hard_link没有影响，但是会导致

软链接olydboy_soft_link失效；

全局结论：删除源文件oldboyfile，硬链接文件没有影响，但是会导致

软链接文件失效白字红底闪烁。

4）同时删除源文件oldboyfile，硬链接文件oldboyfile_hard_link,整个文件会真正的被删除。

5）源文件和硬链接文件具有相同的索引点号，可以认为是同一个文件或一个文件的多个入口；

6）源文件和软链接文件索引节点号不同，是不同的文件，软链接相当于源文件的快捷方式，

含源文件的位置指向；

7）很多硬件设备的快照功能是利用了硬链接；

【目录的小结】

1、对于目录不能创建硬链接，但可以创建软链接；

2、对于目录的软链接是生产场景运维中常用的技巧；

3、目录的硬链接不能跨越文件系统（从硬链接原理可以理解）；

4、每个目录下面都有一个硬链接“.”和对应上级目录的硬链接“..”；

5、在父目录里创建一个子目录，父目录的链接数量会增加1

？：链接数目为什么是145

（每个子目录里都有..指向父目录），但是父目录里创建文件，父目录的链接数量都不会增加；

面试题：描述Linux下软链接与硬链接的区别？

软硬链接的概念+创建+区别（文件与目录）/画图解决问题；

1.默认情况下，ln 命令创建的硬链接，ln -s创建的是软链接；

2.硬链接与源文件的索引节点号是相同的，而软链接文件的inode节点号与源文件不同；

3.ln命令不能对目录创建硬链接，但是ln -s可以对目录创建软链接；

4.删除软链接文件，对源文件及硬链接无任何影响；

5.删除硬链接文件对源文件及软链接文件都无任何影响；

6.删除源文件，对硬链接文件没有影响，但是会导致

软链接文件失效白字红底闪烁。

7.同时删除源文件与其硬链接文件，整个文件才会真正的删除；

8.很多硬件设备的快照功能是有硬连接创建的；

9.软链接可以跨文件系统，硬链接不可以跨文件系统；

Linux下删文件的原理

上图为i_link为2，i_count为1  ，其中文件删除的条件为i_link并且i_count都为0；

Linux的文件删除受i_link与i_count共同控制。

i_link （硬链接数量）为0，文件就被删除。

i_count(进程引用计数）为0，文件就被删除。

i_link=0并且i_count=0。

第五列：用户和组

用户：

1.Linux中用户的角色是通过UID（user identify）用户ID和GID（group identify）

组ID识别的，用户的UID就相当于我们的身份证一样，用户名就相当于我们的名字；

2.root用户0的UID和GID都为0，可以登录到系统，可以操作系统中任何文件和命令，

拥有最高的管理权限；查看cat /etc/passwd,为超级用户；

3.普通用户500-65535：权限较小，可以进入和浏览相关文件和目录，但无法修改和删除；

su - root、sudo

4.虚拟用户1-499：安装系统后会默认存在，且不能登录系统；

5.添加用户：useradd 用户名；

用户组：

一、用户和组的关系

一对一、一对多、多对一、多对多；

二、用户和组的配置文件

1./etc/passwd 用户配置文件；

nologin 不能登录；

2./etc/shadow 用户影子口令文件；注意权限

3.小结

a、useradd添加用户会更改etc/passwd、etc/shadow、etc/group、etc/gshadow；

b、passwd为用户设置密码会更改/etc/pshadow；

c、查看用户组 id 用户名；

第七、八、九列是时间，默认是修改时间；

modfiy修改 -mtime、一般为修改文件内容；

change改变时间 -ctime、文件的属性改变；

access访问时间 -atime；访问文件内容；

格式化显示时间属性：ls -lhi --time-style=long-iso

查看文件时间属性：stat /文件名

最后一列：文件名

1.不在文件的inode中，而是在上级目录的bloke里；

2.文件名中不要特殊符号；

如有什么错误的地方恳请大家批评指正，谢谢各位！