2018-01-11

Linux 文件属性

最后更新： 2018-01-16

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概览

首先，我们先来了解一下 ls 命令的一些参数！

# -l 查看一个文件的详细属性
$ ls -l

# -h 查看一个文件的详细属性，但是文件大小会以一种更人性化的形式显示
$ ls -lh

# -i 显示每个文件的 inode 号
$ ls -i

当我们直接使用上面参数的组合时（ls -hil），就可以看到指定目录下文件的较详细的属性了。

# 使用 ls -ilh 命令后，那一行一行的字段是什么意思呢？
# 关键字：inode、文件类型、权限、硬链接、用户、用户组

  +-inode number
  |
  |     +-permissions that apply to the owner
  |     |
  |     |     +-permissions that apply to all other users
  |     |     |
  |     |     |  +-number of hard links
  |     |     |  |
  |     |     |  |         +-the group that the group permissions applies to
  |     |     |  |         |
  |     |     |  |         |               +-last modification date and time
__|__  _|_   _|_ |       __|__     ________|_______
38729 drwxr-xr-x 2 percy staff 46K 2017-11-04 16:58 test1
      _   ___      _____       ___                  _____
      |    |         |          |                     |
      |    |         |          |                     +-file name
      |    |         |          |
      |    |         |          +-file size
      |    |         |
      |    |         +-file owner
      |    |
      |    +-permissions that apply to users who are members of the group
      |
      +-file type

inode

文件有文件名与数据，这在 Linux 上被分成两个部分：用户数据（user data）与元数据（metadata）。用户数据（即文件数据块 - data block），是记录文件真实内容的地方；而元数据则是文件的附加属性，如文件大小、创建时间、文件所有者等信息。

在 Linux 文件系统中，inode 是一种用来描述文件对象（比如一个文件或一个目录）的数据结构。每个 inode 都储存着对应文件的元数据和文件在磁盘上的位置信息，但没有储存文件的文件名。因为元数据中的 inode 号（inode number）才是文件的唯一标识而非文件名。文件名仅是为了方便人们的记忆和使用，系统或程序实际上是通过 inode 号寻找正确的文件数据块。

文件类型

# ls 命令中的 file type 字段下各字符所代表的文件类型
* : regular file
d : directory
c : character device file
b : block device file
s : local socket file
p : named pipe
l : symbolic link

权限、用户与用户组

Linux 通过用户与用户组来实现对文件访问、设备使用的控制。
每一个文件对应三种类型的用户，每一种类型的用户对应三种访问权限
三种文件权限：
- 可读
- 可写
- 可执行
三种类型的用户：
- 用户：文件所有者
- 用户组：文件所属用户组下的所有用户
- 其它用户

硬链接与软链接

为解决文件的共享使用，Linux 系统引入了两种链接：硬链接 (hard link) 与软链接（又称符号链接，即 soft link 或 symbolic link）。链接为 Linux 系统解决了文件的共享使用，还带来了隐藏文件路径、增加权限安全及节省存储等好处。

硬链接

硬链接（hard link）本质上是一个有着与源文件相同的 inode 号、而文件名可能不同的文件。删除了源文件或更改了源文件的文件名并不会影响硬链接文件，但是更改了源文件的内容后，硬链接文件的内容也会随之改变！

在 Linux 中，文件和文件名是不同的东西，rm A 删除的只是 A 这个文件名，而 A 对应的数据块（文件）只有在 inode 节点链接数减少为 0 的时候才会被系统回收。

硬链接存在以下几点特性：
- 与源文件有相同的 inode 及 data block
- 只能基于已存在的文件进行硬链接的创建
- 不能交叉文件系统进行硬链接的创建
- 不能基于目录进行硬链接的创建
- 删除一个硬链接文件并不影响其它有相同 inode 号的文件

不能基于目录进行硬链接的创建是受限于文件系统的设计。现 Linux 文件系统中的目录均隐藏了两个特殊的目录：当前目录（.）与父目录（..）。查看这两个特殊目录的 inode 号可知其实这两目录就是两个硬链接。若系统允许对目录创建硬链接，则会产生目录环。

# 新建一个文件 test.txt，并写入一些内容
$ echo '12345' > test.txt

# 创建一个硬链接文件（使用 ln 或 link 命令）
$ ln test.txt hardlink.txt
$ link test.txt hardlink.txt

# 查看这两个文件的详细信息
$ ls -ilh

# total 16
# 8594132865 -rw-r--r--  2 percy507  staff     6B Jan 10 13:14 hardlink.txt
# 8594132865 -rw-r--r--  2 percy507  staff     6B Jan 10 13:14 test.txt

# 重命名源文件
$ mv test.txt 1.txt

# 再次查看这两个文件的详细信息
$ ls -ilh

# total 16
# 8594132865 -rw-r--r--  2 percy507  staff     6B Jan 10 13:14 1.txt
# 8594132865 -rw-r--r--  2 percy507  staff     6B Jan 10 13:14 hardlink.txt

软链接

软链接，又称符号链接，即 soft link 或 symbolic link。

软链接是一种特殊的文件，它有着自己的 inode 号以及用户数据块，其数据块中存放的内容是另一文件的路径名的指向。

软链接存在以下几点特性：
- 软链接有自己的文件属性及权限等
- 可对不存在的文件或目录创建软链接
- 可交叉文件系统进行软链接的创建
- 可对文件或目录进行软链接的创建
- 创建软链接时，链接计数不会增加
- 删除软链接并不影响被指向的文件

若软链接指向的原文件被删除或文件绝对路径发生了变化（文件被放到其它目录或文件被重命名），那么软链接就不能正常访问原文件，则相关软链接被称为死链接。

可以基于某个软链接再进行软链接的创建。访问这个新建的软链接时，其解析过程是递归的。但需注意：在创建软链接时，源文件的路径指向最好使用绝对路径，因为使用相对路径创建的软链接在被移动后，该软链接文件将成为一个死链接。

# 新建一个文件 test.txt，并写入一些内容
$ echo '12345' > test.txt

# 创建一个软链接文件（使用 ln 命令，不能使用 link 命令）

# 基于源文件的相对路径
$ ln -s test.txt softlink1.txt

# 基于源文件的绝对路径（推荐）
$ ln -s /Users/percy507/linux/test.txt softlink2.txt

图解

文件的时间属性

Windows 系统上的文件有 3 种与时间相关的属性：创建时间、最后访问时间与最后修改时间
Linux 系统上的文件有 3 种与时间相关的属性：最后访问时间、最后修改时间与最后改变时间（没有创建时间）
- 最后访问时间（Access Time）：读取一次文件的内容，会改变该时间
- 最后修改时间（Modify Time）：修改文件的内容，会改变该时间
- 最后改变时间（Change Time）：修改文件的属性或内容，会改变该时间
Mac 系统上的文件有 4 种与时间相关的属性：创建时间、最后访问时间、最后修改时间与最后改变时间

# touch 用来更改文件的访问时间与修改时间

# -t 一般只更改文件的最后修改时间与访问时间为指定时间，如果指定时间小于文件当前的创建时间，那么也会更改文件的创建时间至指定时间（仅限 Mac）
# 语法：touch -t YYYYMMDDhhmm file
$ touch -t 199901122356 file.txt

# 在 Mac 上，可以直接使用 SetFile 命令更改文件的创建时间
$ SetFile -d '12/31/1999 23:59:59' file.txt
$ SetFile -d "$(GetFileInfo -m test.txt)" file.txt

# Linux 中，stat 命令可以用来查看某个文件的属性信息（包括上面的 3 个时间）
$ stat -x file.txt

# 在 Mac 中，stat 命令也可以查看除过文件创建时间的那三种时间
# 但是，可以通过 `GetFileInfo` 命令查看文件的创建时间
$ GetFileInfo file.txt

# 在 Mac 中，还可以通过 stat 命令查看所有的时间
$ stat -f "Access (atime): %Sa%nModify (mtime): %Sm%nChange (ctime): %Sc%nBirth  (Btime): %SB" file.txt

知秋