linux como servidor en el aula informática revisión del...

Revisión Sistema de Archivos E. Mifsud 1

CEFIRE de Valencia.L

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Sesión 2Sesión 2

Revisión del Sistema de Revisión del Sistema de ArchivosArchivos



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aIntroducción: definicionesIntroducción: definiciones

Archivo → estructura básica del sistema LINUX que puede contener cualquier clase de información que se pueda representar como una secuencia de bytes.Linux no da estructura a los archivos. Son las aplicaciones las que interpretan su contenido.Estructura de un archivo:

Secuencia o tira de bytes (UNIX, POSIX)

Registros (de tamaño fijo o variable) Posición

Registro 1

Registro 3

Registro 2

Registro 4

Registro n

C1

C1

C1

C1

C1

C2

C2

C2

C2

C2

C3

C3

C3

C3

C3

C5

C5

C5

C5

C5

C4

C4

C4

C4

C4

Registro 1

Registro 3

Registro 2

Registro 4

Registro n

C1

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C5



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aVisión física de un archivoVisión física de un archivo

Conjunto de bloques ubicados en un dispositivo

Bloques

Bytes

Visión FísicaVisión Lógica

Archivo



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aIntroducción: definicionesIntroducción: definiciones

El S. A. establece una correspondencia entre los archivos y los dispositivos físicos.Objetivos:

Suministrar una visión lógica de los dispositivos Ofrecer primitivas de acceso cómodas e independientes de los detalles físicos Mecanismos de protección

Visión lógica de un Sistema de Archivos:Ficheros Directorios

Particiones lógicasVisión física de un Sistema de Archivos:

Bloques o bytes ubicados en dispositivos



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aSistema de Archivos: ConceptosSistema de Archivos: Conceptos

Los S. de Archivos son particiones lógicas del disco.Cada disco físico se considera como un dispositivo lógico.Cada dispositivo lógico tiene asociados dos números:

– major number: identifica el tipo de dispositivo.– Minor number: instancia del dispositivo, dentro de ese

tipo.El manejador de dispositivo transforma las direcciones lógicas del S. Archivos en direcciones físicas del disco.El S. Archivos se compone de una secuencia de bloques lógicos de igual tamaño, múltiplo de 512 bytes.



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aEstructura general de un S.A.Estructura general de un S.A.

En general, cualquier S. de Archivos LINUX ( Unix ) contiene:

Bloque de arranque o boot: primer sector del disco duro con el código de arranque.

Superbloque: estructura que describe el estado del S. de Archivos.

Lista de nodos-i: localiza los bloques de datos de un archivo.

Bloques de datos: contenido de los archivos.



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aSuperbloqueSuperbloque

Es una estructura, cuyo contenido describe las características y el estado del S. de Archivos. Cuando se accede a un archivo, internamente siempre hay que consultar el Superbloque y la Lista de nodos-i.El Sistema mantiene en memoria una copia del Superbloque.Las actualizaciones del Superbloque se hacen en memoria. Periódicamente el sistema, a través de un demonio, lo actualiza sobre disco. *



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aLista de nodos-iLista de nodos-i

Cada archivo tiene asociado un nodo-i.El nodo-i se identifica por un número que indica su posición en la Lista de nodos-i.El nodo-i contiene la información necesaria para que un proceso pueda acceder a un archivo. Al arrancar el núcleo carga la Lista de nodos-i en memoria y esa copia se llama Tabla de nodos-i.Las actualizaciones se hacen sobre la Tabla de nodos-i, y periódicamente se actualizan en la Lista, sobre disco. $ stat nombre_archivo información sobre el nodo-i

El nodo-i tiene un tamaño de 128 bytes.



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aEstructura UNIX del nodo-iEstructura UNIX del nodo-i

Tipo de archivo y ProtecciónNúmero de Nombres

PropietarioGrupo del Propietario

TamañoInstante de creación

Instante del último accesoInstante de la última modificación

Puntero a bloque de datos 0Puntero a bloque de datos 1

Puntero a bloque de datos 9Puntero indirecto simplePuntero indirecto doblePuntero indirecto triple

nodo-i

Punterosa Bloquesde Datos






Tamaño máximo del fichero: 10TB+(TB/4)TB +(TB/4)2TB +(TB/4)3TB



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Un nodo-i tiene los siguientes campos:Identificador del propietario del archivo: UID y GID.Tipo de archivo: ordinario, directorio, especial dedisp. y tubería.PermisosFecha en la que el nodo-i fue modificado por última vez ( ctime).Fecha en la que el contenido del archivo fue modificado por última vez ( mtime ).Fecha en la que el objeto fue accedido por última vez ( atime ).

Estructura UNIX del nodo-iEstructura UNIX del nodo-i



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Nº de enlaces ( duro ) del archivo: referencias diferentes para un mismo archivo, es decir, mismo nodo-i y, por tanto, iguales bloques de datos.

Entradas para los bloques de dirección de los datos del archivo.

Tamaño del archivo ( en bytes ): es el desplazamiento a partir de la dirección de inicio ( desplaz. 0 ). Luego:

tamaño del archivo = desplazamiento del byte más alto + 1.

Estructura UNIX del nodo-iEstructura UNIX del nodo-i



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aEntradas de direcciónEntradas de dirección

En el System V de Unix, el campo Entradas del nodo-i es una tabla con 13 entradas.

Entradas directas → las 10 primeras. Son punteros a los 10 primeros bloques de datos del archivo .Indirecto simple → Esta entrada contiene la dirección de un bloque de datos, que, en realidad, es una tabla de punteros a bloques de datos.Indirecto doble → Esta entrada contiene la dirección de un bloque de datos cuyo contenido es una tabla, en la que cada una de sus entradas es la dirección de un bloque, que, a su vez contiene direcciones de bloques de datos.



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aBloques de DatosBloques de Datos

Ocupan el resto del espacio del S. de Archivos.Un bloque solo puede ser asignado a un archivo.Un archivo, al menos, ocupa 1 bloque. Los bloques de disco tienen asociada una dirección.Cada nodo-i contiene unas entradas de direcciones para localizar los bloques de datos del archivo sobre el disco.El almacenamiento en disco es en bloques no consecutivos.



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aEl sistema de archivos ext2fsEl sistema de archivos ext2fs

Durante 8 años ha sido el estándar de facto de LINUX.Trabaja con un tamaño de bloque fijo.La asignación de bloques desperdicia entre un 5 -10% del espacio en disco.Esquema de un disco inicializado con LINUX con formato ext2fs:

Trasparencia 2



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aConceptosConceptos

En LINUX se diferencia entre:Zona: unidad de transferencia del Sistema Operativo para el Sistema de Archivos ( como mínimo 1K o más ). Se define como un conjunto de bloques de datos.Bloque: unidad mínima de asignación ( 1K, 2K, 4K ).

Cada Zona puede contener 2n bloques de disco.Cada Bloque puede contener 2n sectores de disco.

Sector → unidad de transferencia del Hardware ( 512 bytes).



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aEl sistema de archivos reiserfsEl sistema de archivos reiserfs

Aparece en 1998. Creado por Hans Reiser. Ahora desarrollado por Namesys.No pierde la consistencia al apagar mal el ordenador.No necesita de la herramienta fsck para reparar el sistema de archivos y mantener la integridad de los datos. Utiliza una técnica de journaling.El espacio para los nodos-i se asigna dinámicamente Hace una utilización más eficiente del espacio en disco. Bloques de tamaño fijo, pero puede empaquetar varios archivos pequeños, o los finales de varios archivos grandes. Ahorra espacio 5%.Buen S.A leyendo archivos pequeños o medianos.



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aEl sistema de archivos reiserfsEl sistema de archivos reiserfs

Está incluido en el kernel a partir de la versión 2.4.1.

Para kerneles anteriores habrá que recompilar el kernel con el parche adecuado.

Las ordenes se ejecutan sobre él de forma más rápida.

Reiserfs se presenta como el S.A. del futuro para LINUX: por los avances y mejoras que presenta y por su rendimiento.

Página principal en: http://www.reiserfs.com/



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aEl sistema de archivos ext3El sistema de archivos ext3

ext3 es ext2 más un archivo de registro .journal ( en el dir. raíz del S.A.).

Si el S.A no está montado el archivo .journal se ocultará.

ext3 garantiza la consistencia de los datos.

La estructura es la misma que en ext2, por lo tanto el paso de ext2 a ext3 y viceversa es posible.

Si queremos migrar una partición a ext3 habrá que:desmontar la partición

ejecutar: # tune2fs -j /dev/hda3

editar /etc/fstab y modificar la línea /dev/hda3 a ext3.



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El sistema de archivos ext3El sistema de archivos ext3Formatear una partición ext3:

# mkfs.ext3 /dev/hdaX

ext3 puede ser montado ‘siempre’ como ext2, con la condición de que se haya desmontado correctamente. Esto es importante ya que el modo ‘rescue’ no soporta ext3.

Reparar un S.A. ext3 dañado:# e2fsck -fy /dev/hdaX

Una vez reparado ya podemos montarlo como ext2.

Las últimas versiones de mount montan automáticamente los S.A. ext3.



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aTipos de ArchivoTipos de Archivo

LINUX define cuatro tipos de archivos:Ordinario (-)Directorio (d)Especial (b) Modo bloque (c) Modo carácterTubería (p)

Archivo ordinario:es una secuencia de bytescon acceso secuencial y directono tienen ningún formato internopueden crecer dinámicamentese identifican por su número de nodo-i



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nº nodo-i (1) (2) nombre archivo

4 bytes 1 1 4 a 250 bytes ( ampliable a 1024)

DirectoriosDirectoriosEs un archivo cuyos datos están organizados como una secuencia de entradas ( enlaces ).

Cada entrada contiene nº de nodo-i y nombre.

Su función es establecer la relación entre el nombre del archivo y su nodo-i correspondiente.

Un mismo archivo puede tener varios nombres. Cada una de las entradas hará referencia al mismo nodo-i. Diremos que el archivo tiene varios enlaces.

(1) tamaño total de la entrada, (2) tamaño solo nombre.



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aBúsqueda de archivosBúsqueda de archivos

1 .

1 ..

4 bin

7 dev

lib

6

Directorio / Nodo-i 6Información

....

132

Bloque 132

6 .

1 ..

Nodo-i 26

406

Bloque 406

..

60 mbox

Buscamos el archivo /usr/user1/mbox

14

usrInformación

....

user330

user245

user126

6

dir117

.26



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aDirectoriosDirectorios

Enlace par nodo-i / nombre archivo. Puede haber varios nombres de archivos enlazados con un mismo nodo-i.Nº de enlaces del archivo nº de entradas de directorio que mantienen un nombre para ese archivo. Esto solo afecta al contador de enlaces que existe en el nodo-i. Crear enlaces:

ln arch_al_que_se_enlaza arch_que_se_enlaza



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aEnlacesEnlaces

Permite que dos o más nombres hagan referencia al mismo archivo. Dos tipos:

Enlace físico:

Genera una nueva referencia en disco para el mismo nodo-i.

El archivo sólo se elimina cuando se borran todos los enlaces

Sólo se permiten enlazar archivos (no directorios) de la misma partición.

Enlace simbólico:

Genera un nuevo archivo con su nodo-i, que es un puntero.

El archivo se elimina cuando se borra el enlace físico. Si permanece el enlace simbólico provoca errores al tratar de accederlo.

Se puede hacer con archivos y directorios.

Se puede hacer entre archivos de diferentes volúmenes.



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aEnlace físicoEnlace físico

ln /home/user1/datos.txt /home/user2/datos2.txt

/

usr lib

user1

home

user2

prog.cdatos.txt

prog.c

...datos.txt

23100

28400

user1

..

.

datos2.txt

80100

60 enlaces = 2prueba.txt

datos2.txtprueba.txt

28

descripción del archivo

user2nodo-i 28

/

usr lib

user1

Home

prog.c prueba.txtdatos.txt

prog.c

...datos.txt

23100

28400

user1

..

.prueba.txt

80100

60

user2

user2



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aEnlace simbólicoEnlace simbólico

ln -s /home/user1/datos.txt /home/user2/datos2.txt

/

usr lib

user1

home

user2

prog.cdatos.txt

prog.c

...datos.txt

23100

130400

user1

...

datos2.txt

8010060prueba.txt

datos2.txtprueba.txt

28

user2

enlaces = 1

/user/user1/datos.txt

nodo-i 130

enlaces = 1

descripción del archivo

nodo-i 28

/

usr lib

user1

home

prog.c prueba.txtdatos.txt

prog.c

...datos.txt

23100

28400

user1

...prueba.txt

80100

60

user2

user2



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aEstructura jerárquicaEstructura jerárquica

/

bin usr sbin home boot etc dev lib

bin etc man user1 user2



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aArchivos especialesArchivos especiales

Permiten a los procesos comunicarse con los dispositivos periféricos (discos, cintas, impresoras, terminales,... ).Están en /dev.Pueden ser archivos de dispositivo en:

modo bloque: el dispositivo contiene un array de bloques de tamaño fijo ( múltiplo de 512 bytes ). La transferencia de información entre el dispositivo y el núcleo se hace mediante un buffer caché.

Ejemplo: disco duro, disquette,...modo carácter: el dispositivo contiene una secuencia lineal de bytes. No hay buffer caché. Velocidad menor.

Ejemplo: puerto serie, puerto paralelo, tj de sonido,...



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aTuberías con nombreTuberías con nombre

Similares a los archivos ordinarios. Los datos de una tubería son transitorios. Es decir, cuando un dato es leído de una tubería, desaparece de ella, y no podrá ser leído nunca más.Se utilizan para comunicar 2 procesos. Es FIFO. En el nodo-i de una tubería, el núcleo solo utiliza las entradas directas para los bloques de datos. El tamaño máximo de la tubería ( bloque = 1024 bytes ) será de 10K.El acceso en Lectura ó Escritura sobre una tubería es una operación atómica, es decir indivisible ó ininterrumpible. Se crean con la orden mknod.



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manejadorespara /dev/tty

Tabla de descriptores de archivoTabla de descriptores de archivo

RS-232

stdin

stdout

stderr

......

Tabla de descriptores de archivo

0

1

2

Tabla de archivos

Tabla de nodos-i

minor number major number

Nivel deusuario

Nivel delnúcleo Nivel del

hardware



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aOrden - ls -Orden - ls -

En general, ls ( list ) lista por pantalla el contenido de los directorios y las características de los archivos que contiene.

Sintaxis: ls [opciones] nombreSin argumentos, lista el contenido del directorio actual, en orden alfabético y en columna.

$ ls arch1 arch2 dir1 dir2

Opción -a : lista los archivos ocultos ( empiezan por . ).

$ ls -aOpción -l : listado largo, incluye más información.

$ ls -l

Visualizar archivos seleccionados

$ ls -l arch1 arch2



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aOrden lsOrden ls

Se pueden combinar opciones:$ ls -ld dir1drwxr-xr-x 2 user1 users Apr 10 15:40 dir1 -i : visualizar números de nodo-i $ ls -i --color: indica tipos de archivos mostrándolos en colores diferentes.-R ( recursive ): listado recursivo del directorio con subdirectorios y contenido.-r ( reverse ): listado en orden alfabético inverso.



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aOrden mkdirOrden mkdir

La orden mkdir ( make directory ) crea un directorio, que cuelga del directorio actual en ese momento. Si se le da camino completo, lo creará al final del camino.

Sintaxis: mkdir nombre_directorioEjemplo:

$ mkdir dir3

$ mkdir /home/usr1/dir4



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aOrden rmdirOrden rmdir

La orden rmdir ( remove directory ) elimina un directorio.Sintaxis: rmdir nombre_directorio

Ejemplo:$ rmdir dir4$ ls

arch1 arch2 dir1 dir2 dir3El directorio debe estar vacío antes de borrarlo

$ rmdir dir1 rmdir: dir1 not empty



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aOrden catOrden cat

La orden cat ( concatenate ) visualiza por la salida estándar el contenido de uno o varios archivos.Sintaxis: cat [ nombre ....]Visualizar un archivo:

$ cat arch1Comenzamos el curso de LINUX

Presentar la entrada estándar:$ cat

Presentar una combinación de archivos y la entrada estándar:

$ cat - arch1



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aOrden rmOrden rm

La orden rm ( remove ) elimina uno o varios archivos.Sintaxis: rm nombre_archivo [ ... ]La opción -r ( recursive ) elimina toda la estructura existente desde el punto que se lanza hacia abajo. Es peligrosa.

$ rm -r dir1Elimina el directorio dir1 y todos los archivos y directorios que hubiesen por debajo de él.La opción -f ( fast ) permite borrar sin pedir confirmación

$ rm -f arch1



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aOrdenes pwd - cdOrdenes pwd - cd

La orden pwd ( present working directory ) visualiza el directorio de trabajo actual.

$ pwd/home/user1

La orden cd ( change directory ) modifica el directorio actual.

$ cd dir1$ pwd/home/user/dir1$ cd ..$ pwd/home/user1



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aOrden cpOrden cp

La orden cp ( copy ) crea nuevos archivos con igual contenido que los originales.Sintaxis: cp [ -opciones ] arch_fuente arch_destinoCopiar un archivo:

$ cp arch1 arch3Copiar varios archivos sobre un directorio:

$ cp arch1 arch2 arch3 dir3Copiar directorios completos:

$ cp -r dir1 dir4Copiar con confirmación de borrado:

$ cp -i arch1 arch3cp: arch3 exists. Overwrite ? n



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aOrden mvOrden mv

La orden mv ( move ) mueve o renombra archivos y directorios.Sintaxis: mv [-opciones ] fuente destinoRenombrar un archivo:

$ mv arch1 copiaRenombrar un directorio:

$ mv dir1 dirxTrasladar un archivo a otro directorio:

$ mv copia dirxTrasladar un directorio a otro directorio

$ mv dir1 dir2



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aReglas de protecciónReglas de protección

En LINUX el usuario que crea un archivo es el dueño ( owner o user ). Cada usuario pertenece a un grupo de usuarios y puede compartir sus archivos con ellos ( group ) y con usuarios de otros grupos ( other ).

Identificación de usuarios y grupo:UID nº entero asociado a un nombre de usuarioGID nº entero asociado a un nombre de grupo/etc/passwd → tabla de usuarios reconocidos por el sistema/etc/group → tabla de grupos existentes en el sistema

Reglas de protección : establecen los derechos de acceso a los archivos que tienen los procesos.



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aPalabra de protecciónPalabra de protección

Cambiar el ID de usuario al ejecutar

Cambiar el ID de grupo al ejecutar

Stiky bit15 0

( u )user

( g )group

( o )other

Tipo de archivo

U G S r r rw w w xxx



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aReglas de protecciónReglas de protección

Los derechos de acceso a un archivo se interpretan:Aplicados a archivos ordinarios o dispositivos:

r permite lecturaw permite la modificación del contenidoX permite la ejecución como una orden ( solo a. ordinarios )

Aplicados a directorios:r permite listar las entradas del directoriow permite crear o eliminar entradas en el directoriox permite utilizar el nombre para formar un path. Buscar dentro. Permiso de acceso al directorio.



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aBit Set_UID Bit Set_UID

Set_UID : activado indica al núcleo que otorgue los derechos del propietario del archivo a quien lo ejecute, y solo durante la ejecución.

Si un proceso ejecuta un archivo con el SETUID activo UID efectivo = UID del propietario del archivo

El bit Set_UID está activado cuando aparece una s sobre el permiso de ejecución del dueño del archivo. Tiene además permiso de ejecución.Si aparece una S no tiene permiso de ejecución.



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aBit Set_GIDBit Set_GID

Set_GID : activado indica al núcleo que otorgue los derechos del grupo del propietario a quien lo ejecuta, durante la ejecución.

Si un proceso ejecuta un archivo con el SETGID activo GID efectivo = GID del propietario del archivo

El bit Set_GID está activado cuando aparece una s sobre el permiso de ejecución del grupo en el archivo.



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aStiky BitStiky Bit

Stiky Bit o bit adosado: tiene sentido diferente según esté sobre un archivo o un directorio. Una t sobre other.

Archivo : varios procesos comparten su segmento de código y este segmento debe permanecer en memoria o en swap, aún cuando algún proceso de los que lo utiliza deje de ejecutarse. Directorio :un usuario no puede eliminar o renombrar un archivo que no le pertenezca, aunque este directorio tenga permiso de escritura para los otros.

Un directorio con stiky bit a 1 solo puede borrar: el propietario del archivo el propietario del directorio el superusuario



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aOrden chmodOrden chmod

La orden chmod permite cambiar los permisos de acceso a un archivo.Sintaxis:

argumento simbólico chmod [ tipo usuario ] operación permiso

archivo [ ... ]

argumento numéricochmod código archivo [ ... ]

tipo usuario: u ( user ), g ( group ), o ( other ), a (all )operación: + ( añadir ), - ( eliminar ), = ( asignar de nuevo)permiso: r ( lectura ), w ( escritura ), x ( ejecución )código: numero octal que representa el permiso



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aOrdenes chown - chgrpOrdenes chown - chgrp

La orden chown ( change owner ) permite ceder la propiedad de un archivo.Sintaxis: chown archivo ID_nuevo_propietario

Ejemplo: $ chown arch1 user2

La orden chgrp (change group ) permite cambiar el grupo al que pertenece un archivo.Sintaxis: chgrp archivo GID_nuevo_grupo

Ejemplo: $ chgrp arch1 users



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aOrden umaskOrden umask

umask especifica los permisos que no deben ser asignados cuando se crea un archivo o directorio.Sintaxis: umask [ mascara ]La máscara es un argumento en octal. Cada bit activo ( 1 ) de la máscara indica que el permiso asociado no se establecerá al crear el archivo.Ejemplos de máscaras:

077 000111111 drwx --- --- - rw- --- --- 022 000010010 drwx r-xr-x - rw- r-- r--

$ umask 077



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aOrden umaskOrden umask

Sin argumentos visualiza la máscara actual.La máscara creada es activa hasta el fin de la sesión.umask efectúa una resta entre los permisos completos ( 777 para directorios, 666 para los archivos ) y la máscara dada. Si la resta es negativa asigna 0. Ejemplo: $ umask 027

777 - 027 = 750 directorios con d rwxr-x ---666 - 027 = 640 archivos con - rw- r-- ---

El archivo /etc/bashrc se establece la máscara utilizada en el sistema por defecto. El root 022, usuarios con UID>99 es 002.Cada usuario puede establecer su propia máscara.

linux como servidor en el aula informática revisión del...

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