Linux文件“哲学”是否与Windows相同呢？

本文导读

“一切皆是文件”是Unix/Linux的基本哲学之一，目录、字符设备、块设备、套接字等在Unix/Linux都是以文件的形式存在。面对众多的文件，如何理解和管理他们的读、写、执行权限呢？

在Windows下，可以通过鼠标右击文件，在属性栏查看文件的权限。Linux下的文件“哲学”是否与Windows相同呢？我们从以下几点分析。

一、文件权限设定的作用

文件权限的设定是为了保护系统及用户数据的安全性。对于用户来说，最重要的事情就是数据、文件的私密性及安全性。从系统管理员到普通用户，从文件属性到文件特殊加密 ，无不围绕着一个主题：权限管理。若一个关键文件被意外写入，轻则数据丢失，重则系统崩溃。

以根目录下的/proc目录文件为例，该文件是linux内核提供的一种虚拟文件系统，可访问内核内部数据结构、改变内核设置的机制。其中swaps 为交换空间的使用情况，tty 保存tty设备信息，version Linux内核版本和gcc版本。我们可以发现，这些与系统紧密关联的文件全部为只读，即使对于root用户。

图1  /proc下的部分文件

二、文件权限的划分

Linux下的权限管理从访问者方面来看大致可分为三块，分别是用户、用户组、管理员。如图2，打开当前用户目录下的文件列表细节。大部分时候我们使用此命令仅仅是关注右半部分的信息，比如文件名、日期、大小等。左半部分展现的就是对应文件的权限信息了。

图2 文件属性细节

Linux系统对用户的权限有着严格的管理。如图3，可将一个文件的权限分为三部分：对文件所有者权限、对所有者所在用户组权限、对其他用户权限。其中，用户组（group）就是具有相同特征的用户的集合体。

图3 文件权限

用户和用户组的信息分别在/etc目录下的passwd、group文件内，可以使用cat命令直接读取。

图4 用户/用户组信息

三、文件权限更改方法

Linux提供chmod命令用于改变或者设置文件的权限。命令格式如图5，将hello 文件的其它用户权限可执行属性去掉：vmuser@Linux-host: hello$ chmod o-x hello。如果同时设置 u/g/o，可用 a 表示，例如为 hello 增加全部用户可执行权限：vmuser@Linux-host: ~$ chmoda+x hello。

图5 文件权限更改（一）

前面我们说到，linux的文件权限管理是一种“哲学美”，chmod命令还提供更间接的使用方式。如图6，分别将r、w、x对应为数字4、2、1，用数字之和代表该组权限值，比如rwx可用 7 表示， r-x 可用 5 表示。若想将hello文件设置为最宽松的权限，可直接使用命令chmod 777 hello。

图6 文件权限更改（二）

那么除了先创建文件再修改权限，是否可直接创建特定权限的文件呢？答案是肯定的，我们可以通过修改umask的值管理对应用户默认权限。可以直接输入umask获取当前用户的权限默认值，当然也可以使用umask=xxx去修改它。此外，若想永久设置umask的值，可以修改~/.bashrc或者./bash_profile。Umask的值与文件的权限并不是一一对应的，感兴趣到的读者可以查阅相关资料。

图7 用户默认权限更改

四、如何保护重要文件

文件的保护可以从量方面入手：文件的权限管理、文件及时备份。

权限管理方面，在更改文件权限时不可随意，比如直接chmod 777 filename。以系统或APP的工作日志文件为例，它对绝大部分可登录用户仅可读，若对其覆盖写入将永久丢失日志信息。在复杂的多用户协同系统中，要严格管理单用户权限、组用户权限，慎用root用户权限。

图8 只读日志文件

对于标准的rootfs，不建议普通用户直接去更改它，在uboot挂载该文件系统时直接赋予它只读权限。将bootargs的最后一项赋值为“ro”即为read only。若需临时修改为读写模式，可使用mount -o remount,rw /，用于临时修改为可读写模式，尽量避免修改uboot代码。

图9 文件系统权限更改

文件备份时保护重要文件的另一种手段，在严格的权限管理机制也不能保证万无一失。重要文件可使用脚本自动化、定时备份，必要时还可以将文件保存到其他物理存储介质或云盘中。在涉及到扣费、计费时，数据及文件的安全性显得尤为重要。ZLG致远电子“公共交通的移动支付—公交POS”方案中使用的ARM9核心板采用双备份文件系统及UPS掉电保护设计来保证扣费数据的可靠。

图10 文件系统双备份