核心原理：文件系统 vs 归档格式

一个平凡而乐于分享的小比特

发布于 2026-02-02 16:56:54

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🔥作者简介：一个平凡而乐于分享的小比特，中南民族大学通信工程专业研究生，研究方向无线联邦学习 🎬擅长领域：驱动开发，嵌入式软件开发，BSP开发 ❄️作者主页：一个平凡而乐于分享的小比特的个人主页 ✨收录专栏：Linux，本专栏目的在于，记录学习Linux操作系统的总结欢迎大家点赞 👍 收藏 ⭐ 加关注哦！💖💖

核心原理：文件系统 vs 归档格式

问题产生原因：

想将OSD_On-Screen_Button_Simulation目录下的所有内容拷贝到U盘下，再通过U盘拷贝到Linux系统其他路径下。我先查看当前路径下，文件夹下所有文件的属性，如下：

我将其拷贝到U盘下，再次查看U盘内，目录下的文件属性，如下：

可以看到U盘内存放的文件属性已经发生了变化！！！

于是我问了deepseek关于这个问题，给出了这样的解决方法：

但是我百思不得其解，在网上搜索后才知道本质原因，分享给大家！

1. 文件系统（FAT32/NTFS/exFAT）

设计目标：管理磁盘上的文件和目录结构
限制：
- FAT32/NTFS是为Windows设计的
- 不支持Linux的完整元数据（metadata）
- 只保存基本属性：文件名、大小、时间戳
- 不保存：Linux权限（rwx）、所有者（UID）、组（GID）、特殊标志（如setuid）

2. 归档格式（tar/gzip）

设计目标：完整打包文件和目录的所有信息
tar格式会保存：
- 文件内容（原始字节）
- 完整元数据：
  - 权限位（rwxrwxrwx）
  - 所有者UID/GID
  - 时间戳（atime/mtime/ctime）
  - 链接信息（硬链接/软链接）
  - 设备文件（如果包含）
- 目录结构

具体过程对比：

情况A：直接拷贝（会丢失权限）

源文件(Linux) → cp命令 → FAT32 U盘 → cp命令 → 目标(Linux)
      ↓                     ↓                    ↓
  权限:rwxr-xr-x     权限:rw-r--r--     权限:rw-r--r--
  (保存在ext4)     (FAT32丢弃x权限)    (继承U盘的权限)

关键点：FAT32像一个"过滤器"，只通过它能理解的信息。

情况B：tar打包拷贝（保留权限）

源文件(Linux) → tar打包 → FAT32 U盘 → tar解压 → 目标(Linux)
      ↓                 ↓                 ↓                 ↓
  权限:rwxr-xr-x → 打包进.tar文件 → .tar文件原样复制 → 从.tar恢复权限
  (ext4文件系统)     (二进制数据包)   (只是复制字节)    (tar读取元数据)

tar的工作机制：

打包时（tar czf backup.tar.gz）

# tar会读取文件的：
1. 内容数据（文件的实际字节）
2. 元数据（权限、所有者、时间等）
3. 将这些信息一起编码到.tar文件中

# tar文件内部结构：
[文件头(116字节)] + [文件内容] + [文件头] + [文件内容] + ...
文件头包含：
- 文件名
- 权限模式 (mode)
- 所有者UID
- 所属组GID
- 文件大小
- 修改时间
- 文件类型
- ...等100多个字段

在U盘上

backup.tar.gz 只是一个普通的"文件"
FAT32看到的： "有一个叫backup.tar.gz的文件，大小XXX字节"
FAT32不需要理解tar的内部结构，就像不理解.zip文件内部一样

解压时（tar xzf backup.tar.gz）

# tar会：
1. 读取.tar文件的二进制数据
2. 解析文件头信息
3. 根据文件头中的权限信息创建文件
4. 恢复原始权限和属性

技术类比：

类比1：搬家

直接拷贝：像把家具一件件搬过去，但说明书丢了
tar打包：像把家具连同说明书一起装箱，到新家再按说明书组装

类比2：邮寄信件

FAT32：只关心"信封"（文件名、大小），不关心"信的内容"
tar：把整封信（内容+格式）封装好，接收方拆开得到完整信件

验证实验：

# 1. 查看tar文件头信息
tar tvf backup.tar.gz
# 输出示例：
# -rwxr-xr-x tjf/tjf       943 2024-12-26 13:52 install_rules.sh
# ↑ 这里已经包含了权限信息！

# 2. 对比两种方式
# 方式1：直接cp
cp install_rules.sh /mnt/usb/
cp /mnt/usb/install_rules.sh ~/
ls -l ~/install_rules.sh  # 显示 -rw-r--r--

# 方式2：tar方式
tar czf install.tar.gz install_rules.sh
cp install.tar.gz /mnt/usb/
cp /mnt/usb/install.tar.gz ~/
tar xzf ~/install.tar.gz
ls -l install_rules.sh     # 显示 -rwxr-xr-x

为什么tar能绕过文件系统限制？

因为tar创建了一个自包含的格式：

tar文件 = [元数据] + [数据] + [元数据] + [数据] + ...

FAT32只看到：一个名为backup.tar的大文件
不知道也不关心里面有什么
当tar在Linux上解压时，它会用自己的元数据来创建文件

其他类似工具：

# cpio - 也保存权限
find . -print | cpio -o > backup.cpio

# zip（需要参数）
zip -r backup.zip .     # 默认不保存权限
zip -r --symlinks backup.zip .  # 保存符号链接

# rsync（通过网络或ext4文件系统）
rsync -av source/ dest/  # 保存所有属性

打包后，重新解压缩已解决：