一、shell 命令以及运行原理

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kernel。

而是通过kernel的 外壳程序，也就是所谓的 shell，来与kernel沟通。

shell 是什么？

shell 是包裹在操作系统外部的软件层，所以形象的称之为 外壳程序。

而从技术角度，Shell的最简单定义是：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（kernel）的处理结果翻译给使用者。

以上说明，我们可以用这幅图来理解：

那么我们如何理解 shell ?

我们理解 shell 分为两个层面，理性理解 和 感性理解。

理性理解：

对比windows 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。

如果shell 接受到非法指令，可能会直接拦截，不会让操作系统执行指令，从而达到保护操作系统的目的。

为了防止用户的非法指令导致 shell 自身崩溃，shell 一般都不会去执行对应的指令，而是让子进程去执行。

感性理解：

可能，理性理解比较生涩，我们就用一个小故事来感性讲解它们之间的关系：

人物简介：

• 张三：地主家的傻儿子，情窦初开的羞涩码农，年薪30万+，有房有车有存款，不会和女生交流，从小暗恋如花。
• 如花：张三的暗恋对象，心系李四，觉得张三是个二愣子，没有一点好感。
• 李四：如花的男朋友，两人经常一起看电视。
• 王婆：张家村知名红娘，说媒无一败绩，人称张家村小月老。
• 村长：又名张老三，是张三和蔼可亲的村长父亲，全村首富，在张家村一手遮天。

故事开始：

从前有个人叫张三，张三从小就沉迷于编程，在大学毕业后，他也拿到了一份不错的 offer 30w+。但是张三到现在还没有谈过恋爱，于是想起了在家乡的如花，感觉自己十分想念家乡。由于强烈的思乡之情，张三回到了张家村。

张三的父亲是全村首富，是村长，权势很大。张三找了村东头的王婆帮自己和如花说一下媒。张三告诉王婆自己的需求：让如花接受自己，和如花谈恋爱。王婆知道了张三的需求，跑去找如花。

王婆来到了如花的家，和如花说：“如花呀，我们那个村长的儿子张三对你有些意思，人家年薪30w，有房有车有存款，你考虑考虑？”如花想起小时候有个暗恋他的二傻子张三，立马起了鸡皮疙瘩，和王婆说，我对张三没感觉，我们不合适。

王婆接收到信息后，回去和张三说，如花呢觉得你挺好，但是你俩不合适，要不你换个。张三坚持说我就要如花，王婆拗不过你，更拗不过你的村长父亲。于是，王婆就又去如花家门口，还没到呢，就远远的看到李四和如花在看电视，李四和如花的家长也在聊天，到了谈婚论嫁的地步了。于是王婆就折返回张三家，直接和张三说，你和如花真的不适合，如花不可能和你有交际了，你还是打消这个念头吧！

但是张三没有放弃，王婆不想给他说媒，但是害怕张三的村长父亲。自己不想给张三说媒，但是没办法。我知道这个媒事说不成还要给他办，一两次失败没有影响，但是说媒次数多了就不好了。那王婆的月老会所就受到影响了。说不成媒，还会影响自己的口碑，划不来。

王婆决定招聘实习生。有一天，村长又叫王婆去给张三说媒，王婆没去，她派了一个实习生A去。这时成功不成功已经不重要了，反正王婆自己没去。这样的原因是因为说砸了不是王婆干的，自己不会收到影响，就算失败了，王婆还可以换一个实习生B过去。这样不会影响到自己，王婆在这样的方法之下，以后别人都找王婆说媒的时候，都会排实习生过去做王婆做的工作。

听完这个故事，我们也可以大致猜出它们扮演的角色：张三是 用户，王婆是 shell，如花是 操作系统。

案例重讲解：

1. 张三(用户)把自己的需求给 王婆(shell) ，王婆(shell) 问 如花(操作系统) ，考虑是否和张三谈恋爱就是在 执行用户的指令。如花不考虑张三，就是类似于禁止访问或程序运行失败，最后王婆将结果反馈给张三，就是把 shell 把结果返回给用户 。

2. 第二次，王婆看到如花心有所属后没有再去找如花，就是 shell指令为了保护操作系统而拦截了非法请求。

3. 王婆聘请实习生，让实习生去说媒，就是 shell在执行命令的时候会创建子进程来执行。

通过两种理解后，我们总结一下：shell 是外壳程序，包裹在操作系统外层的软件层，为命令行解释/操作解释，将用户的操作解释交给操作系统，让操作系统执行，执行完毕，将结果经过shell再传递给用户。

补充：

如果我们在终端输入 ls /usr/bin/bash -a：

[lx@VM-4-3-centos ~]$ ls /usr/bin/bash -a
/usr/bin/bash

之前使用ls /usr/bin/bash -a是，显示的并不是shell而是bash，bash也是一种外壳程序。对于它们两个我们可以把它理解为 bash 是王婆，但是 shell 是媒婆。bash是 centos 上的外壳程序，而 shell 是 外壳程序 的统称。

二、Linux的用户权限

1、权限概念引入

生活中， 权限处处存在。比如爱奇艺，有些视频是vip才能看的；打游戏的时候，有些皮肤是需要钱买的，这些都是对人的约束和限制。

有时访问的对象天然可能没有这种“属性”。比如我想在看小说的时候，在番茄小说上和 visual studio 2022上一样写代码，这是不可能的。因为没有这种功能，应用上没有这一层属性。

所以我们基本可以得出 权限 = 人 + 事物属性，这一结论。

了解了基本概念，我们开始讲解 Linux 上的权限。

2、用户分类

Linux上，有两种用户：root(超级用户) 和 普通用户。

• root(超级用户)：可以在linux下做任何事情，不受权限约束，且一台机器上只有一个root用户。
• 普通用户：在Linux下做有限的事情，可以有多个普通用户。
• 超级用户的命令提示符是“#”，普通用户的命令提示符是“$”。

3、用户切换

命令：su 用户名

功能：切换用户

对于 root用户来说，使用 su 普通用户 可以直接切换到普通用户：

但是对于普通用户来说，使用 su 指令时，会要求输入 root 用户的密码：

而对于 普通用户 切换到 超级用户 还有两种方式：

1. su：从普通用户切换到超级用户，所处工作目录不变化，只单纯地进行身份变化。
2. su -：从普通用户切换到超级用户，会改变工作目录

对于 su：

对于 su -：

注：如果切换用户后想要退出，可以按 ctrl + d 退出，回到之前的用户。

4、用户提权

使用普通用户时，有时会因为权限不够，而导致某条指令无法执行。

假如我用 lx 用户创建一个文件，然后切换到 root 用户后，写入内容并减权，切回 lx 用户发现无法查看文件：

直接就出现了报错：Permission denied，意思是权限被拒绝。

面对这种情况可以 单条指令进行暂时提权：

对于提权就要用到 sudo 指令，但是这个需要配置一下，不会配置的同学可以跳转到这篇博客。

sudo 指令是 让普通用户使用单条指令时暂时拥有 root 用户的权限，使用 sudo 命令后需要输入 当前普通用户的密码：

注：sudo 的存活期一般为五分钟，五分钟内再次使用 sudo 指令无需输入密码。

埋下伏笔：sudo输的是普通用户的密码，那么我想要加权只要输自己的密码就好了，那么root是不是形同虚设？这个问题在以后的文章中会提及，大家可以思考一下。

三、Linux 权限管理

对于 Linux 的权限管理，我们主要围绕一张图进行讲解：

图里部分的内容会在下面详细讲解。

1、文件访问者的角色划分

对于 Linux 文件的访问者可以分成三类：

• 文件拥有者：文件和文件目录的所有者，u —— user
• 文件所属组：文件和文件目录的所有者所在组的用户，g —— group
• 文件的 other：其它用户，除了拥有者和所属组之外的用户，o —— others

Linux 任何一个文件都一定有文件的 拥有者 和 other，拥有这个文件的就是拥有者，除了拥有者之外的其他用户就是 other。

但是所属组是什么？为什么要存在所属组？

我们再次通过故事理解！

假如某公司只有一台机器，公司允许不同的小组来完成一项工作，组间为竞争关系。组A和组B，赢的小组的产品会被重金打造推出。

张三被分到了a组，李四被分到了b组。a组组长叫做小a，b组小b。

他们用的是不同的目录，公司的技术总监，创建了两个目录：A_code,b_code，存放他们的产品。a组代码放A_code，b组代码放b_code。

张三写完了代码，组长小a要看，但是这里Linux不考虑所属组的概念，只有拥有者和other，张三是拥有者，那么小a属于other。给小a开放权限也就是给other开权限，小a可以看了，但是李四也是other就也能看到了，这里也就涉及到了权限安全问题。

所以 Linux 引入了 所属组 的概念，让拥有者为组内成员开放权限，给组里的人看，其他人还是other，其他人看不了。这样子权限安全问题就减少了。

说到这里，我们再梳理一下 用户 和 文件访问者的关系：

用户就是 root 和 普通用户，是人。而 拥有者、所属组、other 是角色。

人可以扮演不同的角色，但是角色可以一直变化。用户可以是拥有者、所属组、other 中的任意一个，但是角色不可能称为人。

2、文件类型和访问权限

我们之前学习的第一个指令就是 ls 指令，ll 可以列出文件详细信息：

那么先开始的一长串10个字符是什么意思呢？就比如：-rw-rw-r--？

这10个字符可以分为两组：第一个字符 和 后九个字符。分别对应着 文件类型 和 文件访问权限 。

a、文件类型(后缀理解 + file 指令讲解)

第一个字符为文件类型。可能大家会有些疑惑，文件类型不是由文件后缀来区别的吗？

我们通过样例求证一下，Linux 中文件类型是否是由文件后缀来区别的：

首先，nano 一个 test.c，向其中输入代码，编译运行：

程序可以跑过，那么我修改一下 a.out 的文件后缀呢？

程序依然可以跑过，这就证明Linux上文件类型和后缀无关。

但是再修改 test.c 的后缀呢，test.c 还能编译过吗？

这里却报错了，是因为我们证明结果错误吗？其实并不是，这是因为在Linux下文件后缀不用来标识文件类型，不代表gcc这个软件不需要后缀。系统不管，但不代表操作文件的软件不关心。

那么说到这，我们可以怎么理解 Linux 中的 文件后缀 呢？

1. 文件后缀是给用户看的，让用户确定文件是什么类型。
2. 将后缀看做文件名的一部分。

讲到这里，我们再回到正题，继续讲解文件类型。

文件类型大约被分为如下几类：

• -：普通文件，文本，可执行程序，归档文件(压缩包)等平常带后缀的文件，在Linux下统一被称为普通文件
• d：文件夹，目录
• l：软链接（类似Windows的快捷方式）
• b：块设备文件（例如磁盘、光驱等）
• p：管道文件
• c：字符设备文件（例如键盘或显示器）
• s：网络套接字socket文件

举个样例：

file 指令：

在 Linux 中，file 指令能 辨识文件类型。

语法：file [选项] 文件或目录…

常用选项：

• -c 详细显示指令执行过程，便于排错或分析程序执行的情形。
• -z 尝试去解读压缩文件的内容。

演示：

可执行程序：

空文件：

b、文件访问权限

后9个字符为 文件访问权限。9个字符，每三个一组，分别代表着 拥有者、所属组、other的权限。

• r —— 读：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，权值为4.
• w —— 写：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，权值为2.
• x —— 可执行：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，权值为1。
• -：表示不具有该项权限

问题回顾：

-rw-rw-r--：后九个字符就代表着，拥有者具有读、写权限，不具有执行权限；所属组具有读、写权限，不具有执行权限；other具有读权限，不具有写、执行权限。

四、文件访问权限的更改

文件访问权限的修改主要分为对 拥有者、所属组、other权限的更改 和 对文件拥有者的更改 和 对文件所属组的用户的更改。

一般来说更改一个文件的权限，必须是文件的拥有者或者是 root 用户。

1、chmod 指令(对拥有者、所属组、other权限的更改)

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

chmod 命令设置权限的格式：

1. chmod u/g/o/a ±= rwx filename

• +：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：所属组

• o：其它用户

• a：所有用户

字符表示法表：

演示：

对单个用户的权限进行更改：chmod 用户 ±权限 文件名

对多个用户的权限进行修改：chmod 用户 ±权限,用户 ±权限,…(上限三个，拥有者、所属组、other) 文件名

对全部用户进行权限修改：chmod a ± 用户权限 文件名

对用户进行 = 方式权限修改：例如 u = g，就是让 拥有者获得所属组对等的权限

2. chmod 三位八进制 filename

通常写作 chmod 三位八进制 用户名的形式，每个八进制按顺序分别表示 拥有者、所属组、other，三个八进制组成的序列就可以表示各角色的权限。

r 权限权值为4，w 权值为2，x 权值为1。

八进制数值表示法表：

举个例子：614

拥有者：6 = 4 + 2 + 0，设置拥有者有读权限，有写权限，无执行权限。

所属组：1 = 0 + 0 + 1，设置所属组无读权限，无写权限，有执行权限。

other：4 = 0 + 4 + 0，设置other无读权限，有写权限，无执行权限。

演示：

2、chown(修改文件的拥有者)

功能：修改文件的拥有者

格式：chown [参数] 用户名 文件名

演示：

当前我的家目录有如下用户：

lx 用户当前文件夹：

如果我想要把 file.txt 的 拥有者 从 lx 改为 Guldan，能否修改成功？

表示权限不被允许，我 lx 即时拥有者又是所属组，为什么不让我更改呢？

举个例子吧，如果有一天一个人和你不认识，就要送你一辆车，你要还是不要？万一这是口黑锅呢，让你做背锅侠。如果那个人告诉你这是你买彩票中的，你才有可能接受。

对于权限来说也是一样的。但是在 Linux 上，总不可能在你给权限的时候给别人留个言，说我给你个权限吧，所以 普通用户是无法直接修改文件拥有者的！！！

但是我们可以用 root 强制把文件拥有者改掉，谁让 root 是超级管理员呢，就比如我使用 sudo 提权一下，然后强制改掉：

3、 chgrp(修改文件的所属组)

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

演示：

同样的，通过 sudo 提权修改：

补充：chown 和 chgrp 可以同时使用，格式为：sudo chown 用户名 : 用户名 filename

比如将拥有者和所属组都改回 lx ：

4、有无权限的区别

首先，我将 file.txt 的权限全部去掉：

如果我现在读 file.txt：

被权限拒绝了，再也用 echo "hello" > file.txt 写入试试：

我当前是文件的拥有者 lx ，但是我在没有权限的情况下依然不能访问！！！

那么 root 呢？我们用 root 试试：

我们发现，权限并不能约束 root ！因为我 root 是超级管理员，权限是约束普通人的。

总结一下：Linux 上权限是约束普通用户的，root 不会被约束！！！对于普通用户，被权限约束了什么都干不了；对于 root即使没有权限还是能畅通无阻。

五、目录的权限

目录权限的功能：

• 可执行权限 - x : 如果目录没有可执行权限, 则无法cd到目录中.
• 可读权限 - r : 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 - w : 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.

演示：

如果进入一个目录，只需要一种权限，就是可执行权限 x：

如果进入一个目录，没有 w 权限，则不能在目录中创建文件：

对于目录来讲，在没有r权限的目录下，无法查看当前目录下的文件名和文件属性：

六、默认权限

权限起始分为三部分：

• 默认权限：也就是我们看到的文件和目录一创建就有的权限。
• 起始权限：系统设定的权限
• 最终权限：系统为了更好的控制文件权限，系统会有默认的 权限掩码 的概念(umask)，起始文件和权限掩码进行计算后得到最终权限。

补充说明：

1. 普通文件起始权限：666开始，目录文件的起始权限：777。它们默认都是八进制表示的。

2. Linux 上权限掩码可以用 umask 指令查看：

[lx@VM-4-3-centos mydir]$ umask
0002

我们看待权限掩码 0002 时，看后三位002，这三位是八进制序列，一个八进制位是3个二进制位，翻译成二进制序列：000 000 010。第一位暂时不用管，咱们现在用不着。

3. 权限掩码特性：在起始权限中，去掉在权限掩码 umask 中出现的权限，不能影响其他任何权限。意思就是说，只要在 umask 中出现的权限，在 最终权限 里就不能出现！

那么 最终权限 是怎么计算出来的呢？

其实这时有一个计算公式的：最终权限 = 起始权限 & (~umask) (起始权限的值，按位与 取反后的权限掩码)

举个例子，比如我新建一个文件：

它的权限rw-rw-r--翻译成八进制就是 664，而翻译成二进制序列就是 110 110 100。

			  起始权限：110 110 110
			  权限掩码：000 000 010
		   权限掩码取反：111 111 101
起始权限 & 权限掩码取反 = 110 110 110
					   111 111 101 &
					   -----------
					   110 110 100 = 创建文件的最终权限

拓展：

我们再修改一下 umask 的值：

[lx@VM-4-3-centos lesson5]$ umask 0007

这种情况下，我们创建的文件的最终权限是什么？(自己算算看，算出来再继续看(* ^▽ *))

答案揭晓：

rw-rw-r--翻译成八进制是 660，你算对了吗？

七、粘滞位

粘滞位出现的背景：在使用 Linux 的时候，未来可能会有一些共享目录，被所有的用户共享，用来保存普通用户产生的临时数据，使用户之间的安全更有保障。

在一台机器上，可能会有多个用户：

而在 Linux 下，作为一个普通用户，它的家目录是只对自己开放的，从lx 用户的权限只对 拥有者 有 rwx 权限就可以看出，且 所属组 和 other 没有任何权限。

而对于 共享目录 ，一般是由 root 用户创建，由root将权限放开后，供这台机器上的用户使用，从而满足不同的用户在公共的目录下进行文件的增删查改。

我们这里直接 提权 创建一个 public 目录，并开放权限chmod 777 public：

然后我们再做些准备工作，分别使用 root ，lx ，Guldan 在 public 下创建若干文件：

假设本来 Guldan 和 lx 关系很好，之前总是一起互相看文件，这个行为由于在 共享目录 的前提下也都可以进行，但是他们有一天闹了矛盾，Guldan 把原先对 other 放开的 r 权限给全封掉了，导致 lx 无法查看了：

这就导致 lx 看么看不了，想写些东西声讨 Guldan 又写不进去，于是 lx 想着你不让我看也不让我写，那么我就删你的目录！

而我们就可以看出文件被所有人共享的时候，受权限约束，但是拦不住别人删我的文件！！！

为了让大家共享文件，且不让其他人随便删除别人的文件，于是就有了 粘滞位。

所以 Guldan 找到了 root 告状， root 就设置了粘滞位：

粘滞位只能给目录添加，所以 root 就使用 chmod +t public 给 public 添加了粘滞位：

(使用指令时为 a+t ，意思是给三个角色都 +t，但是只会把原先 other 的 x 的位置改为 t)

这就说明我们的 粘滞位 已经添加成功。

我们再试试能不能删除，假设 lx 要删 Guldan 的 Guldan2 了：

听到这里，我们可能会有两个疑惑：

1. 其他用户没有权限为什么能删我的文件？为什么拦不住？这是权限的bug吗？
2. 为什么粘滞位只能给目录添加？

这两个实际上是一个问题，能否在特定目录下，创建或者删除文件由该目录的 w 权限决定。

那么既然这样，还要什么 粘滞位 ？我不是只要把 w 权限去掉 别人就不能删我的文件了吗？

请注意，这是共享目录，是多人合用的，如果把 w 权限去掉了，这也就把普通用户在该目录下创建文件的权限也去掉了！只有加上 w 权限，才能让其他用户正常地使用。

而被删的问题是由目录导致的，所以只能给目录添加 粘滞位 ！！！

那么谈到这里，当一个目录被设置为"粘滞位"(用chmod +t),则该目录下的文件能被谁删除呢？

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