嵌入式Linux：文件访问权限

在 Linux 中，文件访问权限决定了哪些用户和用户组可以读取、写入或执行文件。这些权限通过文件系统中的元数据来定义，并且可以使用多种工具进行查看和更改。

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每个文件和目录都有三个不同的权限级别：

• 所有者（Owner）：文件或目录的创建者。
• 用户组（Group）：与文件或目录相关联的用户组。
• 其他用户（Others）：系统中的其他所有用户。

每个级别都有三个权限：

• 读取（Read, r）：允许读取文件内容或列出目录内容。
• 写入（Write, w）：允许修改文件内容或创建、删除目录中的文件。
• 执行（Execute, x）：允许执行文件（对于目录，允许进入该目录）。

1、查看文件权限

使用 ls -l 命令可以查看文件和目录的权限。例如：

$ ls -l
-rw-r--r-- 1 user group 1234 Jan 1 12:34 example.txt

输出的第一列包含 10 个字符，代表文件类型和权限：

• 第一个字符：文件类型（- 表示普通文件，d 表示目录，l 表示符号链接等）。
• 后面九个字符：每组三个字符，分别表示所有者、组和其他用户的权限。

在这个示例中，-rw-r--r-- 表示：

• 所有者：rw-（读和写）
• 用户组：r--（只读）
• 其他用户：r--（只读）

2、修改文件权限

使用 chmod 命令可以更改文件或目录的权限。有两种方式：符号表示法和八进制表示法。

2.1、符号表示法

符号表示法使用 +、- 和 = 操作符来添加、移除或设置权限。

示例如下：

# 为所有者添加执行权限
$ chmod u+x example.txt
 
# 为用户组添加写权限
$ chmod g+w example.txt
 
# 为其他用户移除读权限
$ chmod o-r example.txt
 
# 为所有用户设置读取权限
$ chmod a=r example.txt

2.2、八进制表示法

八进制表示法使用三个八进制数字来表示所有者、组和其他用户的权限。

每个权限有一个相应的值：

• 读取（r）：4
• 写入（w）：2
• 执行（x）：1

示例如下：

# 设置所有者读写执行，组读执行，其他用户只读
$ chmod 754 example.txt
 
# 设置所有用户读写执行权限
$ chmod 777 example.txt

3、access函数

access 函数用于检查调用进程是否有权限访问指定的文件或目录。它可以用来判断一个文件是否存在，以及检查读、写、执行权限。

函数原型如下：

#include <unistd.h>
 
int access(const char *pathname, int mode);

参数说明

• pathname：要检查的文件或目录的路径。
• mode：要检查的权限，可以是以下常量的组合：
  • F_OK：检查文件是否存在。
  • R_OK：检查文件是否可读。
  • W_OK：检查文件是否可写。
  • X_OK：检查文件是否可执行。

返回值

• 如果调用进程具有指定的访问权限，则返回 0。
• 如果调用进程不具有指定的访问权限，或者出错，则返回 -1，并设置 errno 以指示错误。

以下是一个示例程序，它使用 access 函数检查文件的各种访问权限。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
 
void check_access(const char *filepath) {
    // 检查文件是否存在
    if (access(filepath, F_OK) == 0) {
        printf("File %s exists.\n", filepath);
    } else {
        printf("File %s does not exist.\n", filepath);
        return;
    }
 
    // 检查文件是否可读
    if (access(filepath, R_OK) == 0) {
        printf("File %s is readable.\n", filepath);
    } else {
        printf("File %s is not readable.\n", filepath);
    }
 
    // 检查文件是否可写
    if (access(filepath, W_OK) == 0) {
        printf("File %s is writable.\n", filepath);
    } else {
        printf("File %s is not writable.\n", filepath);
    }
 
    // 检查文件是否可执行
    if (access(filepath, X_OK) == 0) {
        printf("File %s is executable.\n", filepath);
    } else {
        printf("File %s is not executable.\n", filepath);
    }
}
 
int main() {
    const char *filepath = "example.txt";
    check_access(filepath);
    return 0;
}

 注意事项

• access 函数是基于真实用户 ID 和组 ID 进行检查的，而不是有效用户 ID 和组 ID。
• 由于文件权限可能会在检查后立即变化，因此使用 access 来进行安全性检查时要格外小心。
• 尽量避免在实际操作前仅用 access 检查权限，而应该直接处理文件操作，并检查返回值。

4、chmod函数

chmod 函数用于更改文件的访问权限。它可以修改文件的读、写、执行权限。

函数原型如下：

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
 
int chmod(const char *pathname, mode_t mode);

 参数说明

• pathname：要更改权限的文件或目录的路径。
• mode：新的文件模式（权限），由一些按位或（OR）组合的位组成。常用的模式有：
  • S_IRUSR：文件所有者具有读权限。
  • S_IWUSR：文件所有者具有写权限。
  • S_IXUSR：文件所有者具有执行权限。
  • S_IRGRP：文件组用户具有读权限。
  • S_IWGRP：文件组用户具有写权限。
  • S_IXGRP：文件组用户具有执行权限。
  • S_IROTH：其他用户具有读权限。
  • S_IWOTH：其他用户具有写权限。
  • S_IXOTH：其他用户具有执行权限。

这些常量可以通过按位或（|）组合在一起，形成一个完整的模式。

返回值

• 成功时返回 0。
• 失败时返回 -1，并设置 errno 以指示错误。

以下是一个示例程序，演示如何使用 chmod 函数更改文件的访问权限。

#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>
 
int main() {
    const char *filepath = "example.txt";
 
    // 更改文件权限为所有者可读可写，组用户和其他用户只读
    if (chmod(filepath, S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH) == 0) {
        printf("Changed permissions successfully.\n");
    } else {
        perror("chmod");
    }
 
    return 0;
}

 在这个示例中，chmod 函数被调用以更改文件 example.txt 的权限。新权限设置为：

• 文件所有者具有读（S_IRUSR）和写（S_IWUSR）权限。
• 文件组用户具有读（S_IRGRP）权限。
• 其他用户具有读（S_IROTH）权限。

文件权限是通过模式位的组合来指定的。常用的模式位有：

• S_IRUSR (0400)：文件所有者读权限。
• S_IWUSR (0200)：文件所有者写权限。
• S_IXUSR (0100)：文件所有者执行权限。
• S_IRGRP (0040)：文件组用户读权限。
• S_IWGRP (0020)：文件组用户写权限。
• S_IXGRP (0010)：文件组用户执行权限。
• S_IROTH (0004)：其他用户读权限。
• S_IWOTH (0002)：其他用户写权限。
• S_IXOTH (0001)：其他用户执行权限。

例如，S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH 组合了所有者的读写权限和组用户与其他用户的读权限，结果权限为 0644。

如果 chmod 成功，则返回 0，否则返回 -1，并在标准错误流中输出错误信息。使用 perror 函数打印错误原因。

chmod 函数是一个强大的工具，可以方便地更改文件的访问权限。正确使用它可以提高系统的安全性和文件管理的效率。在使用时，要注意权限的合理设置，以防止权限过高或过低带来的安全隐患。常见错误如下：

• EACCES：权限不足，无法更改文件权限。
• EPERM：操作不被允许，例如试图更改系统文件的权限。
• ENOENT：指定的文件不存在。
• ENOTDIR：指定的路径中有不是目录的部分。

作者：不脱发的程序猿。来源：CSDN 原文（CC BY-SA 4.0）。