【Linux】-- Shell的运行原理、Linux当中的权限

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Shell的运行原理

Linux权限的概念

su命令

权限

文件访问权限的相关设置方法

chmod指令

chown指令

chgrp指令

sudo命令

文件的常见问题

umask

粘滞位

关于权限的总结

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Shell的运行原理

Shell运行原理 —— 外壳程序。

        Linux严格意义上说的是一个操作系统，我们称之为“核心（kernel）“ ，但我们一般用户，不能直接使用核心（kernel）。 而是通过核心（kernel）的“外壳”程序，也就是所谓的shell，来与核心（kernel）沟通。

#问：如何理解？为什么不能直接使用核心（kernel）？

        可以，但是专业性太强，门槛太高，用户直接使用核心（kernel），会过于的麻烦、复杂。所以是可以的，但是是不建议的。

所以系统的设计者，不会让用户直接操作操作系统。

#问：那么我们的如何访问操作系统的呢？那么图形化界面 && 指令操作究竟是什么东西呢？

从技术角度，Shell的最简单定义，命令行解释器（command Interpreter）主要包含：

• 将使用者的命令翻译给核心（kernel）处理。
• 同时，将核心的处理结果翻译给使用者。

        对比：windows的图形化界面（GUI），我们操作windows 不是直接操作windows内核，而是通过图形接口，点击，从而完成我们的操作（比如进入D盘的操作，我们通常是双击D盘盘符.或者运行起来一个应用程序）。shell 对于Linux，有相同的作用，主要是对我们的指令进行解析，解析指令给Linux内核。反馈结果在通过内核运行出结果，通过shell解析给用户。

        帮助理解：也就比如我们去银行取钱，并不是对于存储方式不清楚的我们去做，而是将银行卡与钱交给柜台，让柜台帮助我们去做，这也是一定程度上的解耦合，不需要我们多么的清楚银行内部的配置，内部的运行方式。

Shell运行原理：

• 创建子进程，让子进程进行命令行解释。
• 子进程出现任何问题，都不影响父进程Shell。

（用户让Shell（本身就是是一个进程 ）去做的事情，可能会导致去执行的进程，出现错误，导致崩溃，所以让子进程进行命令）- 知道就可以了，父子进程学习的时候深论。

        帮助理解：操作系统是银行的机器，Shell是银行职员，用户是办理服务的我们。我们对于机器操作不清楚的我们，于是请了一个银行职员帮助我们，比如我们想取钱，就告诉银行职员，让其帮我们进行取1000元，于是银行职员就去操作机器了，这个时候，机器说该用户余额不足无法取款，于是告诉操作它的银行职员，于是银行职员告诉我们。（这个时候就是操作系统层拒绝我们）

        然后，我们又告诉银行职员我们就是要取1000，这个时候银行职员知道余额不足，就直接拒绝了。（这个时候就是Shell层拒绝我们）这个时候也就变相的保护了机器中的余额数据（Shell变相操作系统中的数据）

外壳程序shell的意义：

1. 是用户和操作系统交互的中间软件层。
2. 可以在一定程度，起到一定的保护操作系统的作用。

Linux权限的概念

Linux下有两种用户：超级用户（root）、普通用户。

• 超级用户：可以再linux系统下做任何事情，不受限制。
• 普通用户：在linux下做有限的事情。

        所以：root <-切换-> 普通用户，潜台词就是切换我们当前的权限。超级用户的命令提示符是“#”，普通用户的命令提示符是“$”。

su命令

命令：su [用户名]

功能：切换用户。

例如，要从root用户切换到普通用户user，则使用 su user。 要从普通用户user切换到root用户则使用 suroot（root可以省略），此时系统会提示输入root用户的口令。

由普通用户切换到超级用户root：su -

切换到超级用户root后切回刚刚的普通用户：Ctrl + d / logout

由普通用户切换到普通用户：su 用户名

由超级用户root切换到普通用户：su 用户名 

        root是超级用户，无需输入普通用户密码。

权限

#问：是什么？

权限针对人的， 事物的基本属性决定权限相关的概念 —Linux下一切皆文件—> 文件权限 ——> 一件事是否允许被用户"做"。则：权限的核心 = 人 + 事物属性。

1. 文件访问者的分类（人）

• 文件和文件目录的所有者：u---User（中国平民 法律问题）
• 文件和文件目录的所有者所在的组的用户：g---Group（不多说）
• 其它用户：o---Others （外国人）

2. 文件类型和访问权限（事物属性）

用户：可以认为是一种角色或者身份：root && 普通用户（它们可以各自扮演下面的三个）

• 拥有者：文件属于谁。
• 所属组：文件属于哪一个组。
• other：不属于上面两种的任何一个，就是other。

root、普通用户是具体的用户，上面是它们所扮演的角色。

#问：为什么会有所属组这个概念？

        在某个公司当中有两个小组团队（A组、B组）在同一个Linux服务器上进行着同一款项目的开发（赛马模式），而你就是A组当中的一员。

         有一天，A组的领导来找你，想看看你写的代码。如果这个时候用户只有：拥有者和other，没有所属组。这个时候想让A组领导看见代码，就需要将other的权限打开。但是这个时候，作为B组的李四，也是other，就会导致李四也有权限。所以，如果只有拥有者和other，就会导致组内的成员无法看见代码，打开other权限，也就回导致所有人都会有权限。这就是有问题的，所以Linux映入了所属组。这个时候想让同组的人看见代码，只需将和我们属于同一组人的权限打开就可以了。

文件类型：

        Linux下，不以文件后缀来区分文件类型（并不代表可以不使用，在系统层虽然没有意义，但是可以给自己看）。注意：gcc、g++等是Linux上的软件，它们是认文件后缀的！

• d：文件夹
• -：普通文件
• l：软链接（类似Windows的快捷方式）
• b：块设备文件（例如硬盘、光驱等）
• p：管道文件
• c：字符设备文件（例如屏幕等串口设备）
• s：套接口文件

基本权限：

1. 读（r/4）：Read对文件而言，具有读取文件内容的权限；对目录来说，具有浏览该目录信息的权限。
2. 写（w/2）：Write对文件而言，具有修改文件内容的权限；对目录来说具有删除移动目录内文件的权限。
3. 执行（x/1）：execute对文件而言，具有执行文件的权限；对目录来说，具有进入目录的权限。
4. “—”：表示不具有该项权限。

3. 文件权限值的表示方法

• 字符表示方法

Linux表示	说明	Linux表示	说明
r - -	只读	- w -	仅可写
- - x	仅可执行	r w -	可读可写
- w x	可写和可执行	r - x	可读可执行
r w x	可读可写可执行	- - -	无权限

文件访问权限的相关设置方法

于是更改权限的操作就有两类：

1. 改用户
2. 改属性

chmod指令

功能：设置文件的访问权限

格式：chmod [参数] 权限 文件名

常用选项：

        R -> 递归修改目录文件的权限

        说明：只有文件的拥有者和root才可以改变文件的权限

chmo命令权限的格式

1.  用户表示符+/-=权限字符  

• +：向权限范围增加权限代号所表示的权限。
• -：向权限范围取消权限代号所表示的权限。
• =：向权限范围赋予权限代号所表示的权限。
• 用户符号：  
  • u：拥有者
  • g：拥有者同组用
  • o：其它用户
  • a：所有用户

举例：

 若要同时设置不同类用户的访问权限，则需用逗号隔开。

2.  八进制

        权限只有：有、没有，两个状态。这也就是位图的原理，二进制表示，为0即否，为1即是。于是便有了八进制的表现。

• 8进制数值表示方法

 #问：如果没有权限是什么样子？

        这个时候就是，根本原因：我们虽然是这个文件的所属组，但是，我们依旧不具备任何权限，因为拥有者的权限被我们清掉了。即使是我们的文件，但是没有权限就是不行。

#问：root是超级管理员，他的权限受不受约束？

        这个时候，文件的拥有者和所属组都不是root，是不是root就是other用户了？此时是不是什么权限都没有了？但是，可以发现root用户是可以进行任何操作的。

         并且还能更改该文件的权限。

Note：

        root用户的权限十分的大！几乎是不受权限的约束的！权限就是用来限制普通用户。所以用户的密码十分重要。

chown指令

功能：修改文件的拥有者。

格式：chown [参数] 用户名 文件名。

实例：

        可以发现直接使用这个指令，报错：这个操作是不被允许的。因为我们给别人东西是需要得到别人的同意的。

如何让对方同意？

        很简单，强迫对方同意！直接换成root进行操作。

chgrp指令

功能：修改文件或目录的所属组。

格式：chgrp [参数] 用户组名 文件名。

常用选项：-R 递归修改文件或目录的所属组。

实例：

Note：

        这个时候就使用chown、chgrp指令，改变了用户，这个时候普通用户qcr就变为了other。

sudo命令

        除了用root超级用户压着对方强行移动文件还可以使用sudo。

Note：

        如果用户想执行sudo，提升权限，需要该用户在信任列表里面，才可以执行sudo，添加用户到信任列表是需要root身份的！

        首先你得先切换到超级用户，只有超级用户才有权力将普通用户添加到信任列表。切换到超级用户后，我们使用vim打开文件sudoers进行添加。

        注意：普通用户打开文件sudoers是空白什么都看不到。

        添加完毕后，该用户就可以使用sudo指令，也就是拥有提升当前指令权限的能力了。

文件的常见问题

1. 目录权限。

Note：

        权限对于用户，如果是拥有者和所属组，只看拥有者权限，与所属组没有关系。不是拥有者是所属组，那只看所属组权限。因为权限只会认证一次。

• 可执行权限： 如果目录没有可执行权限, 则无法cd到目录中。
• 可读权限：如果目录没有可读权限, 则无法用ls等命令查看目录中的文件内容。
• 可写权限：如果目录没有可写权限, 则无法在目录中创建文件, 也无法在目录中删除文件。

umask

Linux默认：

• 一个目录被创建，起始权限是：777
• 一个普通文件被创建，起始权限是：666

        但是我们会发现，我们创建的目录、文件一个是775、664.。并不是前面所提的起始权限。

#问：为何我们创建一个目录或者文件，默认权限是你所看到的样子？

        因为有umask的存在。

功能：

• 查看或修改文件掩码。
• 新建文件夹默认权限=0666，新建目录默认权限=0777，但实际上我们所创建的文件和目录，看到的权限往往不是上面这个值。原因就是创建文件或目录的时候还要受到umask的影响。假设默认权限是mask，则实际创建的出来的文件权限是: mask & ~umask

格式：umask 权限值

说明：将现有的存取权限减去权限掩码后，即可产生建立文件时预设权限。超级用户默认掩码值为0022，普通用户默认为0002。

        只需要关心umask的后三位。但第 1 个数代表的是文件所具有的特殊权限（SetUID、SetGID、Sticky BIT）此文不涉及讲解。

Note：

        凡是在umask中出现的权限，都不应该在最终权限中出现。

        我们实际创建出来的文件和目录的权限值并不是开始的起始权限，是还需要进行进一步umask换算才能得出 —— 掩码的的后三位八进制换算为二进制，然后对其进行按位取反。最终权限 = 起始权限 & (~umask)。

实例：

粘滞位

#问：当一个普通文件，不具备任何权限，我们是否能够删除它？

        可以发现，我们可以利用读写权限阻挡别人阅读，但是我们没有办法阻挡别人删除。因为一个文件被删除并不是一个文件本身的属性，而是，文件所在的目录中用户是否具有写权限。所以也不用担心别人将我们的文件删除，因为该文件所在的目录是属于我们的。

结论：

1. 删除一个文件，并不是这个文件说的算，而是这个文件所处的目录说的算。
2. 该文件也处于，自己的目录下，所以也不用担心别人删除。（前提该目录就只属于你自己）

        所以需要担心的是，未来我们与某一个人一起在一个目录下（特定路径下），共同在一个目录里维护一堆文件的时候，这个时候我们可以不给别人看的权限，但是我们架不住别人来删除。

于是在一个场景下：

大家所有的用户都在一个共同的路径下，对该目录具有读写执行权限。

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有一个在根目录下的目录就是这样的：tmp

        比如：我们创建了一个拥有者和所属组都是root的目录后，在该目录中使用两个普通用户创建普通文件。

        这个时候由于test_dirw目录的拥有者和所属组即使都是root，但是放开了对于other的写权限，所以一个普通用户是可以将另一个普通用户的文件删除的。

        有个最直接的方法，就是将test_dirw目录的other的写权限关闭。

        这个时候，倒是解决了别人删我们的文件的问题，但是对于我们来说，我们也没有了删除的权限了，毕竟在这个拥有者与所属组都是root的目录下，作为普通用户的我们来说，我们就是other，other的写权限被我们关闭了。 

        因为怕别人删，反而导致了自己没法删除。

总结：

1. 当多个用户共享一个目录，需要在该目录下，进行读写，创建删除文件。
2. 但是自己只能删除自己的，而不能删除别人的。（w：可以互相删除）

        所以便有了新的一个属性：粘滞位。

        说白了就是：既能保证用户们在一个目录下，你创建你的、我创建我的，你读写你的。又能保证其他人，无法删除你的文件，你还能正常使用。

        这个时候 t 是 x 的特殊情况，这个时候它的表现形式就是。

当一个目录被设置为"粘滞位" ( 用chmod + t ) ，则该目录下的文件只能由：

1. 超级管理员删除。
2. 该目录的所有者删除。
3. 该文件的所有者删除。

Note：

        粘滞位只能给目录设置，因为一个文件能否被删除本身就是目录的权限。

#问：会不会出现别的用户将粘滞位取消后，跑过来将我们的文件删除吗？

        不可以，因为对于这种共享目录，一般都是拥有者和所属组都是root。而粘滞位只能够谁加的，谁来取。所以也不用担心别人讲目录的粘滞位取消掉，因为要不就是root的目录，要么就是我们的目录。

        （root不用想了，它在服务器的机器上无所不能，它当然可以取消你设置的粘滞位）不是完全的无所不能，比如他删不掉一个正在被访问的文件。

关于权限的总结

• 目录的可执行权限是表示你可否在目录下执行命令。
• 如果目录没有-x权限，则无法对目录执行任何命令，甚至无法cd 进入目, 即使目录仍然有-r 读权限（这个地方很容易犯错，认为有读权限就可以进入目录读取目录下的文件）。
• 而如果目录具有-x权限，但没有-r权限，则用户可以执行命令，可以cd进入目录。但由于没有目录的读权限。
• 所以在目录下，即使可以执行ls命令，但仍然没有权限读出目录下的文档。