第2章 文件和用户管理
第2章 文件和用户管理
2.1 Linux文件简介
inux 的核心哲学是 “一切皆文件”：无论是文本文档、视频等普通数据，还是进程、磁盘、管道、socket（套接字）等系统资源 / 硬件，都被抽象为文件。抽象为文件的好处便是可以用统一的一套api来操作不同的资源。
在windows中是文件的东西,它们在Linux中也是文件，其次一些在windows中不是文件的东西, 比如进程, 磁盘, 也被抽象成了文件。你可以使用访问文件的方法访问它们获得信息。甚至一些很离谱的东西，比如管道，也是文件。甚至类似于socket（套接字）这样的东西, 使用的接口跟文件接口也是一致的。
这种设计的核心优势是统一操作接口：开发者只需掌握一套 API（如读操作用read函数、写操作用write函数），就能操作 Linux 系统中绝大部分资源，无需针对不同资源学习不同接口。
2.2 文件操作
2.2.1 文件的组织方式
目录结构差异
- Windows：多根结构（以 C 盘、D 盘等盘符为根）；
- Linux：单根结构（所有文件 / 文件夹都从根目录
/开始，呈树形结构）。
挂载的核心概念
Linux 使用硬件设备前，必须将设备的文件系统与根目录下某一目录 “挂载”（合并两个独立的文件系统目录），否则无法访问设备。例如光驱、U 盘、ISO 镜像文件，都需要挂载到指定目录才能使用。
2.2.2 Linux主要目录及其作用
Linux文件目录视图如下图所示：
| 目录 | 核心作用 |
|---|---|
| /bin | 存放普通用户可执行的二进制命令（如 ls、cd） |
| /boot | 存放 Linux 启动所需的核心文件（如内核、启动配置） |
| /dev | 存放设备文件（硬盘、鼠标等），Linux 访问设备的方式与访问文件一致 |
| /etc | 存放系统所有配置文件（如网络配置、用户配置） |
| /home | 普通用户的主目录（每个普通用户在此有专属目录，如 /home/user01） |
| /lib | 存放系统运行依赖的库文件 |
| /mnt | 临时挂载目录（常用于挂载光驱、ISO 镜像等） |
| /proc | 虚拟文件系统，映射系统内存数据（可直接查看内核状态、进程信息） |
| /root | 超级用户（root）的专属主目录 |
| /sbin | 存放系统管理员使用的管理命令（如 mount、useradd） |
| /tmp | 临时文件目录，系统重启后自动清空 |
| /var | 存放日志、缓存等动态变化的大文件（如服务日志 /var/log） |
| /usr | 最大的目录，存放应用程序和共享资源（如软件安装包、文档） |
拓展知识：挂载的含义：
Linux使用任何硬件设备都必须与根目录下某一目录执行挂载操作，否则无法使用。我们知道，本身Linux具有一个以根目录为树根的文件目录结构，每个设备也同样如此(每个文件都有自己的文件系统)，它们是相互独立的。如果我们想通过Linux上的根目录找到设备文件的目录结构，就必须将这两个文件系统目录合二为一，这就是挂载的真正含义。
下面这些目录是Linux系统自有的！
| 目录路径 | 全称/含义 | 功能描述 |
|---|---|---|
| /net | Network | 存放与网络相关的配置文件或挂载点。 |
| /opt | Optional | 主要供源码安装软件时选择的安装目录位置。 |
| /proc | Processes | 用户与内核交互信息的接口；存储当前内核运行状态的特殊文件。 |
| /root | Root Home | 超级用户（root）的主目录。 |
| /sbin | System Binaries | 存放系统管理员使用的管理命令和程序。 |
| /selinux | SELinux | 存放与安全增强型 Linux (SELinux) 相关的策略和上下文文件。 |
| /srv | Service | 系统启动服务时可以访问的数据目录。 |
| /sys | System | 管理设备文件的接口。 |
| /tmp | Temporary | 临时文件存储目录。 |
| /var | Variable | 可变数据文件目录，作为某些大文件的溢出区。 |
| /usr | Unix Shared Resources | 最大的目录，存放着应用程序和共享资源文件。 |
实操案例：挂载 Linux ISO 文件
以挂载 CentOS 7 镜像文件为例：
# 1. 将ISO文件挂载到/mnt目录（-o loop支持挂载镜像文件） mount -o loop CentOS-7-x86_64-DVD-1804.iso /mnt/ # 2. 创建目标目录，用于复制ISO内容 mkdir /opt/centos # 3. 复制挂载目录下的所有内容到目标目录 cp -rvf /mnt/* /opt/centos/ # 4. 卸载挂载点（用完后需卸载） umount /mnt/解释：-o参数，可以设置挂载的行为，例如只读、读写、字符集等。
常用挂载选项：
ro: 以只读模式挂载。
rw: 以读写模式挂载。
noexec: 禁止在挂载点执行二进制文件。
remount: 重新挂载已挂载的文件系统，通常用于更改挂载选项。
ocharset=编码: 指定文件系统的字符集（如 utf8 或 gb2312）。
loop: 挂载 ISO 文件等镜像文件。
注意：挂载点必须是一个已存在的目录。
若需开机自动挂载，需将配置写入/etc/fstab文件
2.2.3 文件类型
通过ls -l命令可查看文件类型（结果第一列第一个字符为类型标识），Linux 主要文件类型如下：
| 文件类型 | 标识字符 | 说明 & 常用操作 |
|---|---|---|
| 普通文件 | - | 如文本文档、可执行程序；创建：touch 文件名；删除：rm 文件名 |
| 目录文件 | d | 存放文件的 inode 号和文件名；创建：mkdir 目录名；删除：rmdir 空目录/rm -r 非空目录 |
| 链接文件 | l | 分软链接和硬链接：1. 软链接（快捷方式）：ln -s 原文件 软链接名，删除原文件则软链接失效；2. 硬链接（别名）：ln 原文件 硬链接名，与原文件共用 inode |
| 设备文件 | b/c | 存于 /dev 目录，分两种：1. 块设备（b）：如硬盘，按块读写；2. 字符设备（c）：如鼠标 / 键盘，按字节流顺序读写 |
| 管道文件 | p | 用于进程间通信；创建：mkfifo 管道文件名 |
| 套接字文件 | s | 关联网络地址，用于网络进程通信 |
2.2.4 常用文件操作命令
所有命令形式：Linux 命令格式：命令 选项 参数（参数多为文件 / 目录路径），核心命令如下：
参数就是文件的路径。
| 功能 | 命令 & 示例 |
|---|---|
| 切换目录 | cd 路径（如cd /home、cd ..） |
| 创建文件 | touch 文件名（批量创建：touch {file1,file2}） |
| 查看目录文件 | ls -l /（列出根目录文件详情）、ls -a（显示隐藏文件，隐藏文件以.开头） |
| 创建目录 | mkdir 目录名（递归创建：mkdir -p /a/b/c） |
| 复制文件 / 目录 | cp 源路径 目标路径（复制目录：cp -r 源目录 目标目录） |
| 移动 / 改名 | mv 源路径 目标路径（如mv test.txt /tmp/、mv old.txt new.txt） |
| 删除文件 / 目录 | rm 文件名（强制删除目录：rm -rf 目录名） |
| 查看文件内容 | cat 文件名（全量查看）、more 文件名（翻页查看）、head -2 文件名（前 2 行）、tail -2 文件名（后 2 行）、grep 关键字 文件名（过滤内容） |
| 重定向 | ls -a > list.txt（覆盖写入文件）、ls -a >> list.txt（追加写入）、command 2>&1 > file（标准输出 + 错误输出写入文件） |
| 监控命令结果 | watch -n 2 -d ls /tmp（每 2 秒刷新，高亮变化） |
2.2.5 vi/vim 编辑器
Linux默认安装vi，但不安装vim，要想使用vim，需要自己安装vim。
vim = vi improved vim 是从 vi 发展出来的一个文本编辑器，支持 代码补全、编译 及 错误跳转 等方便编程的功能特别丰富。
vim 是 vi 的增强版（需手动安装），支持代码补全、编译跳转等功能，核心操作如下：
- 核心模式切换
- 命令模式：默认进入模式，可执行快捷键（如移动、删除）；
- 编辑模式：命令模式下按
i/a/o进入，可输入文本； - 末行模式：命令模式下按
:进入，可执行保存、退出、替换等指令； - 可视模式：命令模式下按
v/V/ctrl+v进入，可选中文本。 - 四种种模式的转变关系图如下所示：
在命令模式下输入插入命令i、附加命令a、打开命令o、修改命令c、取代命令r(replace)或替换命令s（substitution）都可以进入文本输入模式。
可视模式下可以进行文本的选取！
- 常用操作
| 操作类型 | 指令 / 快捷键 |
|---|---|
| 查找文本 | /关键字（向前找）、?关键字（向后找）、n（同方向继续找）、:set ic（忽略大小写） |
| 替换文本 | :%s/旧文本/新文本/g（全局替换）、:%s/旧文本/新文本/gc（替换前确认） |
| 保存 / 退出 | :w（保存）、:q（退出）、:q!（强制退出）、:wq/:x（保存并退出） |
| 移动光标 | h/j/k/l（左 / 下 / 上 / 右）、0（行首）、$（行尾）、gg（文件首行）、G（文件末行） |
| 删除文本 | dd（删除当前行）、5dd（删除 5 行）、:1,$d/:%d（清空所有内容） |
| 复制 / 粘贴 | yy（复制当前行）、5yy（复制 5 行）、p（粘贴） |
| 撤销 / 恢复 | u（撤销）、ctrl+r（恢复） |
| 环境设置 | :set nu（显示行号）、:set nonu（隐藏行号） |
2.2.6 临时文件
编辑文件时异常关闭（如 vim 编辑1.txt时强制退出），系统会生成隐藏临时文件（以.开头），需手动清理：
这个文件当用ls的时候不会在当时编辑的目录中出现。其实这个文件是由系统变成了一个隐藏文件，如下图所示：
那这些临时文件如何删除呢？
# 查看隐藏临时文件 ls -a # 删除临时文件 rm -f .1.txt.swp拓展知识：隐藏文件前面会有个点（.），想看这些隐藏文件，可以在ls命令的选项中加a。
2.3 用户管理
2.3.1 用户 / 组基本概念
- 用户核心作用：Linux 需通过用户登录，不同用户分配不同权限，实现系统管理；root 是系统默认超级用户（最高权限）。
有了用户的概念就可以给不同用户操作计算机不同的权限，达到管理计算机的目的。
- 核心配置文件
| 文件路径 | 作用 |
|---|---|
| /etc/passwd | 存储用户基本信息（7 列）：用户名：密码占位符：UID:GID: 备注：家目录：登录 Shell |
| /etc/shadow | 存储用户加密密码（1 列对应 1 用户），含密码有效期、加密算法等 |
| /etc/group | 存储组信息（4 列）：组名：密码占位符：GID: 组成员 |
2.3.2 用户 / 组管理命令
1. 用户管理
| 操作 | 命令 & 示例 |
|---|---|
| 创建用户 | useradd user01（默认普通用户）、useradd user02 -u 1503 -d /home/user02（指定 UID + 家目录） |
| 验证创建 | grep user01 /etc/passwd（查配置文件）、ls /home（查家目录）、id user01（查用户信息） |
| 设置密码 | passwd user01（按提示输入密码） |
| 修改用户属性 | usermod -s /sbin/nologin user03（禁止 user03 登录） |
| 删除用户 | userdel -r user01（-r 删除家目录等关联文件） |
创建完用户，怎么知道这个用户已经创建成功呢？
第一种：在/etc/passwd文件中必须已经存在，可以通过grep user01 /etc/passwd，看能否将该用户查找出来。
第二种：ls /home看是否已经为用户创建家目录。
第三种：id user01
第四种：创建完用户后，会自动创建/var/spool/mail/user01，
2. 组管理
组用于批量授权，分为 “基本组”（随用户创建，与用户名同名）和 “附加组”（用户额外加入的组），核心操作
| 操作 | 命令 & 示例 |
|---|---|
| 创建组 | groupadd group01（默认）、groupadd -g 1005 group02（指定 GID） |
| 删除组 | groupdel group01 |
| 添加用户到组 | usermod -g group01 user01（设为基本组）、usermod -G group02 user01（设为附加组） |
| 查看用户组 | id user01（显示 UID、基本组、附加组） |
| 移除用户出组 | gpasswd -d user01 group02（从 group02 删除 user01） |
3. 提权操作
提权指普通用户获取 root 权限，分两种方式：
永久提权：
su - root（切换为 root 身份，同时切换 shell 环境；su root仅切换身份，保留原环境）；临时提权：
sudo（执行单条 root 权限命令），需先配置：# 编辑sudo配置文件（需root权限） vim /etc/sudoers # 添加如下行（syf用户免密执行所有root命令，需放在%wheel行下方） syf ALL=(ALL) NOPASSWD:ALL
补充：wheel 组是特殊组，加入该组的用户可配置 sudo 权限，实现临时提权。
- root
（切换为 root 身份，同时切换 shell 环境；su root`仅切换身份，保留原环境）；
临时提权：
sudo（执行单条 root 权限命令），需先配置：# 编辑sudo配置文件（需root权限） vim /etc/sudoers # 添加如下行（syf用户免密执行所有root命令，需放在%wheel行下方） syf ALL=(ALL) NOPASSWD:ALL
补充：wheel 组是特殊组，加入该组的用户可配置 sudo 权限，实现临时提权。