Linux计算文件权限的mode和umask

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文件权限

在 Unix/Linux 系统中，文件权限通过 mode 来指定，通常是使用 chmod 命令设置的。mode 是一个八进制数，由三个部分组成，每个部分表示不同的用户组对文件的权限。

文件权限的三类用户

1. 文件所有者（Owner）
2. 所属组（Group）
3. 其他用户（Others）

文件权限的三种类型

1. 读（r）：值为 4，表示可以读取文件内容。
2. 写（w）：值为 2，表示可以修改文件内容。
3. 执行（x）：值为 1，表示可以执行该文件（对于目录，表示可以进入该目录）。

mode 的格式

文件权限由三个数字组成，每个数字分别表示文件所有者、所属组和其他用户的权限。例如，chmod 755 filename 中的 755 是一个八进制数，表示：

• 7：文件所有者（Owner）的权限，7 = 4（读） + 2（写） + 1（执行），即具有读、写、执行权限。
• 5：所属组（Group）的权限，5 = 4（读） + 1（执行），即具有读和执行权限，没有写权限。
• 5：其他用户（Others）的权限，5 = 4（读） + 1（执行），即具有读和执行权限，没有写权限。

常见的权限设置示例

• chmod 777 filename：所有用户都具有读、写、执行权限。
• chmod 644 filename：文件所有者可以读写，其他用户只能读。
• chmod 755 filename：文件所有者可以读写执行，其他用户只能读和执行。

通过这种方式，可以灵活地为不同的用户组设置文件的权限。

Linux的open()函数也引用了这个参数：Linux系统文件IO

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umask的作用

umask 是一个用于控制文件和目录默认权限的系统设置。它在创建新文件或目录时，影响文件系统的权限掩码，从而影响最终设置的权限。

umask 的作用

1. 权限掩码：umask 是一个权限掩码，用于指定在创建新文件或目录时应当“屏蔽”（即剥除）哪些权限位。它不直接设置权限，而是从默认权限中去掉一些权限。

2. 默认权限：

   • 文件：默认权限通常是 0666（读写权限，文件创建时）。
   • 目录：默认权限通常是 0777（读写执行权限，目录创建时）。

3. umask 的工作原理：

   • umask 的值是一个八进制数，用于指定应当去除的权限位。
   • 新创建文件或目录的权限 = 默认权限 - umask。

例子

假设当前的 umask 值为 022，这表示屏蔽写权限（写权限是 2，因此去掉了这个权限）。以下是如何计算最终权限的过程：

• 文件的默认权限：0666

  • 去掉的权限：022
  • 最终权限：0666 - 022 = 0644
  • 结果：新文件的权限是 0644，即所有者具有读写权限，组和其他用户具有读权限。

• 目录的默认权限：0777

  • 去掉的权限：022
  • 最终权限：0777 - 022 = 0755
  • 结果：新目录的权限是 0755，即所有者具有读写执行权限，组和其他用户具有读执行权限。

常见 umask 设置

• 022：默认的 umask 值，通常用于给文件和目录设置合适的权限，抹掉了同组的其他人和组外人的写权限。
• 002：允许同组用户写权限，但屏蔽其他用户的写权限。
• 077：非常严格，只有所有者具有所有权限，其他用户没有权限。

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通过位操作计算权限

mode & ~umask 这个公式是用来计算新创建文件或目录的最终权限的。这个公式涉及到位操作，用于在创建文件时应用 umask。

解释公式的背景

1. 默认权限：

   • 文件：通常是 0666（即所有用户都具有读写权限）。
   • 目录：通常是 0777（即所有用户都具有读写执行权限）。

2. umask：

   • umask 是一个掩码，用于定义在创建文件或目录时哪些权限应该被去掉。它是以八进制表示的。

3. 计算方法：

   • 新文件或目录的最终权限 = 默认权限 - umask。
   • 这个计算可以通过位操作实现：mode & ~umask。

位操作解释

• ~umask：对 umask 进行按位取反（NOT）操作，得到一个掩码，其中 umask 中的位被清零，其他位被置为1。

  • 例如，如果 umask 是 022，其二进制表示为 000 000 010 010。取反后得到 111 111 101 101（八进制表示为 755）。

• mode & ~umask：通过与操作将 mode 中的某些位清零，保留其他位。具体来说，这会将 umask 指定的权限位从默认权限中去掉。

  • 例如，如果 mode 是 0666（文件默认权限），umask 是 022，则 ~umask 是 0755。执行 0666 & 0755 会得到 0644，这就是最终文件权限。

具体例子

假设 umask 为 022，默认权限为 0666（文件），我们用公式 mode & ~umask 计算最终权限：

1. umask（八进制）：022

   • 二进制：000 000 010 010
   • 按位取反：111 111 101 101（八进制表示为 755）

2. 默认权限（文件）：0666

   • 二进制：110 110 110 110

3. 计算：

   • 0666 & 0755
   • 结果：0644（即最终文件权限）