shell 运行原理和 Linux 权限详解

Linux，严谨来说，是一个操作系统的核心。也就是说，一般用户无法直接调用核心。为了与核心进行通信，我们需要通过核心的“外壳”程序，也就是所谓的 shell。Shell是一个命令行解释器，它接收用户输入的命令并将其转化为系统执行的操作代码。Shell根据命令的类型可以调用不同的系统函数来完成不同的操作。因此，我们可以通过Shell来执行各种各样的命令和操作，实现我们对系统的控制和管理。简而言之，Shell扮演了用户与底层内核进行通信的桥梁。

如何理解？为什么不能直接使用 kernel?

“

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。

“

注意：shell 是所有外壳程序的统称，bash 是一种具体的 shell。例如：centos 7 外壳程序 ：bash

”

• 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。
• shell 运行原理

shell是做命令行解释的
对系统有危害性的命令会被阻止从而保护操作系统
其好处为子进程出现任何问题都不会影响父进程shell

• 帮助理解：
• 如果说你是一个闷骚且害羞的程序员，那 shell 就像媒婆
• 操作系统内核就是你们村头漂亮的且有让你心动的 MM 小花。
• 你看上了小花，但是有不好意思直接表白，那就让你你家人找媒婆帮你提亲
• 所有的事情你都直接跟媒婆沟通，由媒婆转达你的意思给小花
• 而我们找到媒婆姓王，所以我们叫它王婆，它对应我们常使用的 bash。

1. Linux 权限

2.1 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。
• 超级用户的命令提示符是 “#”，普通用户的命令提示符是 “$”。

• 用户切换的命令

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。

”

• 切换到 root：用 su -，我们可以切换到 root 用户（此时输入 root 账号密码，密码是不会回显在屏幕上的）
• 切换回普通用户：用 su – 用户名 切回普通用户，（此时不用输入密码，但是我们不建议这样切回，因为使用 su – 命令时，会创建更多的 bash 进程）
• 推荐的切换回普通用户：输入 exit 或者敲击 Ctrl+d，回退到普通用户

2.2 权限管理

• 什么是权限

“

权限本质上是决定某件事情，某人能否做。

”

• 针对人：例如我是这间房子的主人所以我可以自由进出这个房子
• 针对事物：我想去吃一台电脑、我想在面包上玩英雄联盟、看电影。面包能吃，但是电脑不能吃、你可以吃面包，但是不能吃电脑；这里面包括了两个属性。

“

文件受人的影响和文件受本身自身特点 (事物属性) 的影响 所以文件权限 = 人 + 事物属性

”

文件权限属性：r(读)、w(写)、x(执行权限)

人 (不是特定具体的人，而是一种角色)：拥有者、所属组、other (其它）

• 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）
• 文件类型和访问权限（事物属性）

“

使用命令 ls -l (ll) 显示的多列属性的第一列对应的字符来区分它的文件类型。

”

“

不需要列出 other，因为不是拥有者和所属组的就是 other 了

”

帮助理解 – 拥有者和所属组

“

我们举个简单的例子，在一家公司内部，两个项目组，要完成同样的代码任务，他们之间彼此是互相竞争的关系，但是公司给他们提供的服务器只有一个，他们完成的代码要提交上去，这是你写的代码，肯定只是想让你和你的组员组长能看到，不想你的竞争对手组看到，这就产生了所属组的概念。

”

文件类型

• 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

i. 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

ii. 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

iii. 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

iv.“—” 表示不具有该项权限

2.3 文件权限值的表示方法

字符表示方法

八进制数值表示方法

权限更改

$ chmod 777 text.c
$ chmod 000 text.c
$ chmod 640 text.c

2.4 文件访问权限的相关设置方法

chmod

• 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

• chmod 命令权限值得格式

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

示例：

“

注意：chmod 可以给拥有者，所属组，其他用户同时修改权限，中间用逗号隔开

”

“

如果要修改不是自己的文件的时候需要 sudo 临时权限提升或者直接切成 root 身份

”

• sudo chmod 用户表示符 +/-= 权限字符 文件名

chown

功能：修改文件的拥有者

格式：chown [参数] 用户名 文件名

实例：

$ sudo chown root test.c// 修改拥有者
$ sudo chown lighthouse test.c// 修改拥有者
$ sudo chown :lighthouse test.c// 修改所属组
$ sudo chown lighthouse:lighthouse test.c// 可以将拥有者、所属组同时修改
$ sudo chown root:root test.c// 可以将拥有者、所属组同时修改

chgrp

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：

$ sudo chgrp root text.c
$ sudo chgrp lighthouse text.c

2.4 修改文件的掩码

umask

功能：查看或修改文件掩码

语法：umask 权限值

新建文件夹默认权限 = 0666

新建目录默认权限 = 0777

“

但是我们观察到，新建的文件和目录并不是默认的起始权限，这里是什么原因呢？

”

“

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:umask & ~umask

”

• 我们也可以通过修改文件的 umask 码值来修改文件的权限:

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。

2.5 file 指令

file

功能说明：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。

1. 目录权限

面试题：进入一个目录要什么权限？

• 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.
• 可执行权限：如果没有目录可执行权限，则无法 cd 到目录中

x
r
w

1. 粘滞位

新发现：

“

就是只要用户具有目录的写权限, 用户就可以删除目录中的文件, 而不论这个用户是否有这个文件的写权限.我创建的一个文件, 凭什么被你一个外人可以删掉

”

结论

如果目录本身对 other 具有 w 权限，other 可以删掉任何目录下的东西
如果目录本身对 other 没有 w 权限，other 则不可以删除

“

我们的需求：other 可以在特定的目录下创建文件并写入，但是不想让任何人删除掉自己的文件

”

这里为了解决这个不科学的问题，Linux 引入了粘滞位的概念

粘滞位

语法：chmod +t 目录名

功能：给目录加上粘滞位

注意

“

只能对目录设置，一般是限制 other权限的，对设置粘滞位的目录，在该目录下，只能有文件的拥有者和 root 用户可以删除，其他人不能删除

”

示例：

“

有多个人或者系统会有很多的临时数据，所有的临时文件都放在系统的 /tmp 目录下。所有的权限需要放开，但是只想让文件的拥有者删除自己的文件，这需要设置粘滞位

”

1. 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。

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