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Linux文件系统设计思想_目录与权限结构解析【教程】

舞姬之光

舞姬之光

发布时间:2025-12-30 20:56:02

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来源于php中文网

原创

Linux文件系统设计基于进程视角、最小权限原则和跨设备一致性,/、/usr、/var 分离以支持只读根、升级隔离与共享;权限检查是全链路的,目录x权限决定路径可达性,删除由父目录w/x控制而非文件自身权限。

linux文件系统设计思想_目录与权限结构解析【教程】

Linux 文件系统不是靠“目录树好看”或“权限好记”设计的,而是围绕进程视角、最小权限原则和跨设备一致性这三件事展开的。理解这点,才能看懂为什么 /bin/usr/bin 要分开,为什么 root 用户删不掉某些普通文件,以及为什么 chmod 777 常常解决不了问题反而引发新问题。

为什么目录结构要分 //usr/var 而不是全塞进一个大目录?

这是为了支持只读根文件系统、系统升级隔离和多主机共享。早期 Unix 就把“不变的”(如内核模块、命令二进制)和“可变的”(如日志、缓存、用户数据)物理分离。

  • / 下只保留启动必需项:/bin(基础命令)、/sbin(系统管理命令)、/etc(本地配置)、/dev(设备节点)——这些必须在 rootfs 挂载时就可用
  • /usr 是“shareable, read-only”的代名词:它本意是 “Unix System Resources”,现在存放绝大多数命令(/usr/bin)、库(/usr/lib)、头文件(/usr/include),可被多个机器 NFS 共享且挂为只读
  • /var 专管运行时变化:日志(/var/log)、包管理数据库(/var/lib/dpkg/var/lib/rpm)、邮件队列(/var/spool)——这些必须可写,且不能放在 /usr 里破坏其只读语义

现代发行版(如 systemd 的 initramfs)仍依赖这种划分:如果把 systemctl 放进 /usr/bin,而 /usr 是延迟挂载的,就得靠 initramfs 提前把它 bind-mount 进来,否则系统起不来。

ls -l 输出里那串 drwxr-xr-x 到底控制什么?

这不是“读/写/执行”三个权限的简单叠加,而是三组独立判断逻辑,每组对应一类主体(owner/group/others),且对目录和文件含义不同。

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  • 文件r 表示能否用 cat / open() 读内容;w 表示能否 write() 修改内容;x 表示能否被 execve() 执行(与文件后缀无关)
  • 目录r 表示能否 readdir()(即 ls 列出文件名);w 表示能否在该目录下 unlink() / mkdir()(即增删改文件名);x 表示能否 chdir() 进入或通过该目录访问子路径(没有 x 就算有 rls 不出内容)
  • 删除文件实际由父目录的 wx 决定,跟文件自身的权限完全无关 —— 这就是为什么普通用户能删自己创建的文件,但删不掉别人 chmod 000 的文件(只要父目录没给 w

为什么 chmod 777 经常不管用,甚至让服务起不来?

因为 Linux 权限检查是“全链路生效”,任意一级缺失都会中断。常见失效场景根本不在目标文件本身。

  • Web 服务器访问 /var/www/html/index.html 失败?先检查 //var/var/www/var/www/html 每一级的 x 权限 —— 缺一个,路径就走不通
  • SSH 登录提示 Authentication refused: bad ownership or modes?是因为 ~/.ssh/authorized_keys 所在目录(~/.ssh)或用户家目录(~)的权限太宽松(比如 groupothersw),OpenSSH 主动拒绝加载
  • 容器里挂载宿主机目录后程序报 Permission denied?很可能是挂载时用了 noexecnosuid 选项,或者 SELinux/AppArmor 策略拦截,此时改 chmod 完全无效
ls -ld / /var /var/www /var/www/html
# 必须每一级都有 x(对其他用户至少是 --x 或 -x-)
# 如果某一级是 drw-r--r--,那后面全白搭

真正难的不是记住权限数字,而是意识到:Linux 的权限模型里,路径是资源,目录是接口,文件是数据,三者权限职责完全不同。错把目录当容器、把文件当入口,是绝大多数权限问题的根源。

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