Linux下文件属性介绍

一、文件属性概况

 Linu系统中的文件和目录的属性主要包括：

• 索引节点（inode）
• 文件类型
• 权限属性
• 连接数
• 所归属的用户和用户组
• 最近的修改时间

...

可以通过 ls -lhi（ls -li与其区别是文件大小表示不同） 命令查看：

[root@localhost project]# ls -lhi
total 0
25537624 -rw-r--r--  1 root root  0 Oct 26 23:05 1.txt
25542507 drwxr-xr-x. 2 root root  6 Oct 13 22:58 test1
    2890 drwxr-xr-x. 3 root root 47 Oct 10 22:03 test3
17290833 drwxr-xr-x. 2 root root  6 Oct 13 21:20 test4
25542468 drwxr-xr-x. 2 root root  6 Oct 13 21:43 test5

其上每一列说明如下：

 其中：

• 第一列为inode索引号
• 第二列为文件类型和权限（第1个字符为文件类型，2-10为权限）
• 第三列为硬连接个数（通过ln命令创建）
• 第四列为文件或目录的属主和属组
• 第五列为文件或目录的大小
• 第六列为文件或目录最近的修改时间
• 第七列为文件或目录的名称

举例说明：

[root@localhost etc]# ls -lhi sysconfig/kdump 
25399276 -rw-r--r--. 1 root root 1.5K Nov  7  2016 sysconfig/kdump

• inode索引号为25399276 
• 文件类型为普通文件，因为第二列第一个字符为“-”
• 文件权限是第二列（2-10个字符查看），属主可读、可写、可执行（rw-），文件归属用户组可读（r--），其它用户可读（r--）
• 硬连接个数为1（就是它本身）
• 属主为root，属组为root
• 文件大小为1.5k
• 最近修改时间为Nov 7 2016
• 文件名为kdump

二、inode与block

 Linux的存储设备被格式化为文件系统后会被分为两部分：

• inode（索引节点）
• block

　　其中inode是用来存储数据属性（文件类型、属主、文件大小等）信息的，但是不包含文件名；block是用来存储数据的。inode除了存储属性外，还会进行文件的索引，所以就产生了inode值，这也就是通过inode快速查找文件实体内容。

 举个例子就是inode相当于书的目录，block相当于每一页的内容，通过目录可以快速的翻到那一页的内容。通过 ls -li 既可以查看到inode信息：

[root@localhost project]# ls -li
total 0
25537624 -rw-r--r--  1 root root  0 Oct 26 23:05 1.txt
25542507 drwxr-xr-x. 2 root root  6 Oct 13 22:58 test1
    2890 drwxr-xr-x. 3 root root 47 Oct 10 22:03 test3
17290833 drwxr-xr-x. 2 root root  6 Oct 13 21:20 test4
25542468 drwxr-xr-x. 2 root root  6 Oct 13 21:43 test5

　　其中第一列就是inode的值。inode存放的是文件的属性信息，所以它是有大小的。inode的大小是在文件系统被格式化就无法更改的，系统会根据磁盘大小自动给一个合适的大小（128或者256字节）。可以通过以下命令查看各分区inode的大小以及占用情况：

[root@localhost project]# df -i
Filesystem      Inodes IUsed   IFree IUse% Mounted on
/dev/sda3      6712832 32055 6680777    1% /
devtmpfs        230957   377  230580    1% /dev
tmpfs           233408     1  233407    1% /dev/shm
tmpfs           233408   447  232961    1% /run
tmpfs           233408    16  233392    1% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1       102400   330  102070    1% /boot
tmpfs           233408     1  233407    1% /run/user/0

对于block系统也会给一个默认值（1k~4k），最大为4k，也就是说超过4k大小的文件，最少都需要两个以上的block来盛放它。

一个block只能存放一个文件的内容，尽管这个block没有放满，新的文件也需要重新打开block来存放，block的大小需要根据具体的业务需求来适当的给定：

• 对于业务中小文件比较多的需求，block小一些比较好，这样比较省空间，否则容易造成空间浪费；当然不利的就是读取效率低（磁盘I/O高）
• 对于业务中大文件比较多的需求，block大一些比较好，这样效率比较高，因为减少了磁盘的I/O读写

　　总之，block分大了容易造成空间浪费，分小了影响磁盘性能，在实际业务中应该根据当前需求来应对。Inode和block在磁盘格式化文件系统时可以指定其大小，一般也不太需要这样做。

　　有时候，通过命令 df -h 查看磁盘空间没满，但是已经存不进数据了，这种情况是Inode已经耗尽了。所以确定一个磁盘分区究竟能放入多少个文件，需要分情况：

• Inode先耗尽，以Inode来计算文件的个数
• block先耗尽，以block来计算文件的个数（根据文件大小与block大小比较），如果文件大小小于block大小，文件个数就是block个数

三、文件类型

（一）文件类型介绍

在Windows系统中，文件的扩展名就可以代表文件的类型，比如：

• jpeg、png等扩展名就是图片类型
• doc、docx等扩展名就是文档类型
• mp4、avi等扩展名就是视频类型

...

但是在Linux中文件类型与扩展名没有任何关系，之所以Linux中的文件有扩展名也是为了兼容Windows中用户的习惯。那么Linux中是如何查看文件类型呢？

（二）文件类型的种类

 通过执行 ls -l 或者 ls -al 查看：

[root@localhost /]# ls -l
total 20
lrwxrwxrwx.   1 root root    7 Oct  1 14:26 bin -> usr/bin
dr-xr-xr-x.   4 root root 4096 Oct  1 14:46 boot
drwxr-xr-x   19 root root 3180 Oct 26 22:43 dev
drwxr-xr-x.  78 root root 8192 Oct 26 22:43 etc
drwxr-xr-x.   4 root root   32 Oct 11 22:27 home
lrwxrwxrwx.   1 root root    7 Oct  1 14:26 lib -> usr/lib
lrwxrwxrwx.   1 root root    9 Oct  1 14:26 lib64 -> usr/lib64
drwxr-xr-x.   2 root root    6 Nov  5  2016 media
...

可以看到结果中的第一列一共有10个字符，其中2-10个字符是和权限相关的，第一个字符就是文件类型可以看到目前有l（符号链接类型）和d（目录类型）。当然Linux中还有其它一些类型，总的来说分文以下几类：

• 普通文件（-）
• 目录文件（d）
• 字符设备或块设备文件（c/b）
• 套接口文件（s）
• 符号链接文件（l）
• 管道文件（p）

（三）文件类型详解

1、普通文件

 通过ls -l查看文件属性：

[root@localhost project]# ls -l
total 0
-rw-r--r--  1 root root  0 Oct 26 23:05 1.txt

可以看到第一列第一个字符是“-”，这就是表示该文件类型是普通文件，一般通过touch、echo、tar等命令创建的文件。

 2、目录文件

[root@localhost project]# ls -l
total 0
-rw-r--r--  1 root root  0 Oct 26 23:05 1.txt
drwxr-xr-x. 2 root root  6 Oct 13 22:58 test1
drwxr-xr-x. 3 root root 47 Oct 10 22:03 test2

第一列第一个字符是“d”，表示该文件类型是目录文件，创建目录通过mkdir或者cp（-r或者-a参数）命令创建或者复制目录。那么如何通过名称来区分是文件还是目录呢？

[root@localhost project]# ls -F
1.txt  test1/  test3/  test4/  test5/

通过 ls -F命令可以查看，如果名称后面跟着的是“/”那么就是目录，以此可以进行文件或者目录的过滤。

# 方法一
[root@localhost project]# ls -F | grep "/$"
test1/
test3/
test4/
test5/

# 方法二
[root@localhost project]# ls -l | grep "^d"
drwxr-xr-x. 2 root root  6 Oct 13 22:58 test1
drwxr-xr-x. 3 root root 47 Oct 10 22:03 test3
drwxr-xr-x. 2 root root  6 Oct 13 21:20 test4
drwxr-xr-x. 2 root root  6 Oct 13 21:43 test5

3、字符设备及块设备

[root@localhost ~]# ll -l  /dev/tty*
crw-rw-rw- 1 root tty     5,  0 Oct 27 21:06 /dev/tty
crw--w---- 1 root tty     4,  0 Oct 27 21:06 /dev/tty0
crw--w---- 1 root tty     4,  1 Oct 27 21:06 /dev/tty1
crw--w---- 1 root tty     4, 10 Oct 27 21:06 /dev/tty10
...

在/dev下的上面的文件是第一个字符是以“c”开头，这种类型就是字符设备文件，是串行端口的接口设备。

[root@localhost ~]# ll -l  /dev/sda*
brw-rw---- 1 root disk 8, 0 Oct 27 21:06 /dev/sda
brw-rw---- 1 root disk 8, 1 Oct 27 21:06 /dev/sda1
brw-rw---- 1 root disk 8, 2 Oct 27 21:06 /dev/sda2
brw-rw---- 1 root disk 8, 3 Oct 27 21:06 /dev/sda3

上面的第一列的第一个字符是以“b”开头，这种文件类型是块设备文件，存储数据使用的接口设备，比如硬盘、光驱等。

 4、套接口文件

 　　假如安装了MySQL服务，它是有这个mysql.sock文件的，该文件属性的第一个字符是“s”，这类文件通常用于数据连接，比如MySQL服务启动后监听3306端口的请求连接，MySQL客户端通过mysql.sock套接字文件连接MySQL服务端。

 5、符号链接文件

[root@localhost ~]# ll /
total 20
lrwxrwxrwx.   1 root root    7 Oct  1 14:26 bin -> usr/bin
dr-xr-xr-x.   4 root root 4096 Oct  1 14:46 boot
drwxr-xr-x   19 root root 3180 Oct 27 21:06 dev
drwxr-xr-x.  78 root root 8192 Oct 27 21:06 etc
drwxr-xr-x.   4 root root   32 Oct 11 22:27 home
lrwxrwxrwx.   1 root root    7 Oct  1 14:26 lib -> usr/lib
lrwxrwxrwx.   1 root root    9 Oct  1 14:26 lib64 -> usr/lib64
...

符号链接文件通过“l”来表示，可通过ln命令创建软连接进行实现。

6、管道文件

[root@localhost ~]# find / -type p|xargs ls -l
prw------- 1 root root 0 Oct 27 21:06 /run/systemd/inhibit/1.ref
prw------- 1 root root 0 Oct 27 21:06 /run/systemd/initctl/fifo
prw------- 1 root root 0 Oct 27 21:19 /run/systemd/sessions/2.ref

管道文件属性的第一个字符是“p”，也就是说管道文件的类型是使用p来表示的。它是用来解决多个程序访问同一个文件所造成的错误问题。

（四）文件扩展名

Linux下文件扩展名没什么太大的实际意义，但是为了兼顾Windows下用户习惯，不同的文件类型还是会用不同的扩展名来表示。比如：

• .conf 配置文件
• .rpm rpm安装包文件
• .tar、.tgz、.zip、.gz、.bz2等均是压缩文件
• .py、.pl、.php、.html/htm等是脚本或者程序文件

...

四、文件权限

第二列共10个字符，其中第1个字符已经说明为文件类型，第2-9个字符文件权限，这里详细说明一下文件权限：

 权限位共9个字符被分成3组，每3个字符一组，分别对应的是属主的权限位、属组的权限位以及其它用户的权限位，其中：

• r表示对该文件持有可读权限
• w表示对该文件持有可写权限
• x表示如果该文件为可执行文件，就是拥有该文件的可执行权限
• -表示对该文件无任何权限

五、用户和用户组

　　Linux系统可以进行多用户同时登陆，多个用户可以通过ssh工具同时登录Linux处理不同的任务，所以Linux中有很多用户，但是为了进行用户管理以及用户权限的管理，就涉及到用户角色与用户组。

（一）用户、角色管理

在Linux中不同角色的用户，其拥有的权限是不同，通过uid与gid来进行识别：

uid	角色	用户特性
0	超级用户	如果设置一个用户为超级用户，可以修改uid为0，但尽量不要这样做，可以使用sudo代替
1-499	虚拟用户	这个返回的uid是给系统使用的uid，避免人为创建的uid与系统的uid冲突
500-65535	普通用户	当使用useradd命令创建用户时，其uid就从500开始的

　　系统中为什么会有虚拟用户呢？因为系统运行服务时是需要用户角色的，比如运行httpd等服务都是在一个用户角色下运行的，所以系统会默认创建这样一个角色。再比如运行MySQL服务时，也会创建一个用户角色用于专门运行MySQL服务，当然这个角色可以没有登录系统的权限：

# 添加用户组
[root@localhost etc]# groupadd mysql -g 51

# 添加用户mysql，并且指定属于mysql用户组
[root@localhost etc]# useradd mysql  -u 51 -s /sbin/nologin -g mysql

（二）用户组管理

用户组就是具有相同特性用户的集合，它的作用就是方便用户权限的管控，只需要将权限分配给用户组，然后再将用户分配到某一组即可。用户和组的关系：

• 一对一      一个用户可以属于一个用户组
• 一对多      一个用户可以属于多个用户组
• 多对一      多个用户可以属于一个用户组
• 多对对      多个用户可以属于多个用户组

用户和用户组是有配置文件，相关文件有：/etc/passwd、/etc/shadow、/etc/group、/etc/gshadow

1、/etc/passwd（用户基本配置文件）

[root@localhost ~]# vim /etc/passwd

root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
...

该配置文件中每一行表示一个账户信息，其中每一行有7列，中间以“:”分割：

列（字段）	说明	举例
账号名称	用户的账号名称，唯一的	root
账号密码	出于安全考虑，该地方使用x代替，实际密码放置于/etc/shadow文件中	x
uid	用户账号uid，范围为0-65535	0
gid	用户组，创建用户时默认创建一个同名的用户组，gid的范围为0-65535	0
用户说明	该字段是对该用户的描述说明	root
用户家目录	用户登录后首先进入的目录，一般与用户名相同的目录	/root
shell解释器	当前用户登录后使用的shell解释器，默认的shell为bash	/bin/bash

 2、/etcshadow

　　 该文件是用户存放系统账户密码的文件，那么为什么要分开放呢？因为每个用户登录都需要取得uid和gid用户判断权限，这样/etc/passwd文件的权限为644，所有的用户都是可读的，这样带来安全隐患。所以系统就把加密后的密码存放于/etc/shadow文件中。

[root@localhost ~]# vim /etc/shadow

root:$6$4njBFoI9/wZMbi35$Je3wm9auNKcYCfbjFkyWdhkC65NTrTMXtDFQxy
　　　NLW3vJd9LIu/rkkQzBzRp86CKqY94.nnQZMaKlMU0n3NDfV.::0:99999:7:::
bin:*:17110:0:99999:7:::
daemon:*:17110:0:99999:7:::
adm:*:17110:0:99999:7:::
lp:*:17110:0:99999:7:::
...

该文件中每一行表示一个账户的密码信息，每一行中间以“:”隔离，共有9列：

列（字段）	说明	举例
账号名称	用户的账号名称，唯一的	root
账号密码	加密后的账号密码	$6$4njBF...
最近更改密码的天数	从1970年1月1日到最近用户更改密码的天数
禁止修改密码的天数	从1979年1月1日到用户可以更改密码的天数
用户必须更改密码的天数	从1979年1月1日到用户必须更改密码的天数
警告用户更改密码的天数	在密码即将过期的前多少天提醒用户更改密码的天数
禁用天数	密码过期后禁用账户的天数
标志	保留

 3、/etc/group

 该文件是用户组的配置文件：

[root@localhost ~]# vim /etc/group

root:x:0:
bin:x:1:
daemon:x:2:
sys:x:3:
adm:x:4:
tty:x:5:
disk:x:6:
...

每一行表示一个用户组的信息，每一行通过“:”被分成4个字段：

列（字段）	说明	举例
用户组名	用户组名称	root
用户组密码	出于安全考虑，该地方使用x代替，实际密码放置于/etc/gshadow文件中	x
gid	用户组id	0
用户组成员	属于该用户组的所有用户账号

该文件中包括用户组和用户的信息，以及用户和用户组的关系，比如那些用户属于哪些组。

 4、/etc/gshadow

[root@localhost ~]# vim /etc/gshadow

root:::
bin:::
daemon:::
sys:::
adm:::
tty:::
...

该文件是用户组密码加密文件，每一行有4个字段：

列（字段）	说明	举例
用户组名	用户组名称	root
用户组密码	用户组密码，可以为空
用户组管理员账号	用户组管理员，该字段可以为空。如果有多个管理员，中间以逗号隔开
用户组成员	加入这个组的所有用户账号。如果有多个用户，中间以逗号隔开

六、文件修改时间 

 在文件的属性中，第五列和第七列分别为文件或者目录的大小、文件或者目录的名称，第六列为文件修改时间。

[root@localhost project]# stat test.txt 
  File: ‘test.txt’
  Size: 0             Blocks: 0          IO Block: 4096   regular empty file
Device: 803h/2051d    Inode: 25537617    Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Access: 2020-10-31 13:22:46.743306208 +0800
Modify: 2020-10-31 13:22:46.743306208 +0800
Change: 2020-10-31 15:03:27.279981276 +0800
 Birth: -

上面红色有三个时间分别是：

• Access 最后访问时间
• Modify 最后修改时间
• Change 状态改变时间

当做下面的操作后三个时间的变化如下：

• 创建（比如：touch命令）一个文件后A、C、M三个时间一样
• 读取（比如：cat命令等）文件，A变；C、M不变
• 修改（比如：vim命令等）文件内容，C、M变；A不变

 文件属性中的时间就是上面三个时间中的Modify（最后修改时间）。