Файловые системы, страница 3

Для прохождения этого пути, система проделает следующиедействия.1. Выбирает из контекста процесса ИД текущего каталога.2. Используя информацию из этого ИД, ищет в текущем каталоге имя‘..’ и получает номер его ИД.3. Выбирает ИД ‘..’104. Используя информацию из этого ИД, ищет в родительском каталогефайл ‘а’ и получает номер его ИД.5. Выбирает ИД ‘а’.6. Используя информацию из этого ИД, проводит поиск в каталоге ‘а’файла с именем ‘b’ и получает номер его ИД.7. Выбирает ИД .8. Обращается к файлу ‘b’.Приведенный выше пример демонстрирует, что самый обычный доступк файлу требует определенных затрат - это расплата за преимуществаприменения иерархической ФС (рис.7). Однако, реально прослеживаниецепочек по полному имени проводится относительно редко, чащеосуществляются обращения к ранее обнаруженным файлам .Блок начальнойзагрузкиТекущий каталогКонтекстпроцессаСуперблок1Индексныйдескриптор ‘a’6Индексныйдескриптор ‘..’4Индексныйдескриптор ‘b’8Индексныйдескриптор ‘.’2Файл ‘b’3Текущий каталог5Родительскийкаталог7Каталог ‘a’Рис.8 Прослеживание цепочки полного имени.1.4.4.

Специальные файлы (файлы устройств).В ОС Unix достигнута унификация доступа к внешним устройствам засчет использования ИД, которые обеспечивают связь между иерархическойструктурой ФС с драйверами. Каждое внешнее устройство ввода/вывода11связано с одним именем, которое хранится в каталоге /dev. Такаяинтерпретация подобных устройств позволяет синтаксически идентичноработать как с внешними устройствами, так и с “обычными” файлами,применяя при этом тот же механизм защиты. Система обнаруживает отличиеобычного файла от специального только после анализа ИД, к которомуссылается запись в каталоге.

ИД, в свою, очередь содержит информацию оклассе устройства (блок-ориентированное или байт-ориентированное) и егономере. Блок-ориентированные устройства - это диск ,магнитная лента, а байториентированные устройства - терминал, принтер и так далее. К примеру, приобсуждении понятия ИД говорилось, что в первом поле определяется типфайла.

Если там находится код 020000, то это байт-ориентированноеустройство, а если 060000 - блок-ориентированное.Таким образом специальные файлы обеспечивают интерфейс свнешними устройствами. Они условны в том смысле, что они не хранят какуюлибо информацию, а используются в качестве канала для доступа к внешнимустройствам (в ядре обращение к такому файлу преобразуется в машинныекоманды обращения, к примеру, к МЛ, как если бы программа читала файл/dev/mt0, выдавая содержимое МЛ, подключенной к устройству).Итак вся информация об устройстве и его драйверах находится виндексном дескрипторе. А именно в его поле di_mode (1 поле ИД) указываетсятип устройства (байт-ориентированное или блок-ориентированное). В полеi_addr[0] находится структура данных с двумя полями:d_ major, определяющее тип устройства и выбор драйвераввода/вывода иd_minor , передающееся драйверу в качестве параметра.Доступсистемыкдрайверу соответствующего устройстваосуществляется через две системные таблицы cdevsw и bdevsw, содержащиеуказатели на подпрограммы драйверов (первая для байт-ориентированных,вторая для блок-ориентированных устройств).

Выбор таблицы производится позначению битов в поле di_mode, а внутри таблиц драйвер выбирается на основетипа устройства d_major. Любой файл, к которому производится обращение,должен быть открыт или создан системными вызовами open или creat(более подробно см.ниже).12ИндексныедескрипторыКаталог/dev17113172RK1TK1RK2lp1171i_mode01060666bdevswтаблица входов драйверов блокориентированных устройств&rkopen &rkclose &rkstrategy &rktabДрайверы блокориентированныхустройствi_addr[0]d_major0d_minor1172i_mode0120666cdevswтаблица входов драйверов байт-ориентированныхустройств&lpopen &lpclose &nodev &lpwrite &nulldevi_addr[0]d_major2d_minor1Драйверы блокориентированныхустройствРис.9 Структура системы ввода/вывода1.4.5. Другие типы файлов.В различных версиях ОС Unix помимо перечисленных типов файловмогут использоваться и другие типы, а именно: доменные гнезда(sockets),именованные каналы, жесткие ссылки и символические ссылки.

Подробноерассмотрение этих типов не входит в цели данного пособия.1.4.6 Многопользовательский режим. Защита файлов, права доступа.При создании файлу присваивается код защиты (например, используясистемный вызов creat) - слово, биты которого характеризуют тип файла иправа доступа процессов к нему.

Код защиты находится в ИД и занимаетмладшие девять битов этого слова.С другой стороны, существуют 3 категории пользователей:1. Владелец2. Группа, к которой принадлежит владелец3. ОстальныеДля каждой из этих групп можно определить одно из следующих прав:право на чтение (R, восьмеричный код 400), право на запись (W, код 200) иправо на выполнение (X ,код 600) или их комбинацию.Например:Владелец RWXГруппаR -X13Остальные R - т.е. код защиты будет следующим: RWXR-XR - -.Некоторые файлы помечаются битом сохранения t-bit (sticly-bit,восьмеричный код 1000). В этом случае после того как этот файл был вызван вкачестве процесса и проработал, он остается в пространстве своппинга . Этоделается для того, чтобы впоследствии не затрачивать время на сборку файла сдиска по частям.

Файлу режим сохранения придается администраторомсистемы. Режим сохранения может задаваться лишь для небольшого числапроцессов, так как пространство своппинга ограничено.Иногда приходится применять другие способы защиты для обеспечениятребуемого режима доступа к файлам. Речь идет об использовании, такназываемого s-bitа. Владелец файлов может установить такой режим, в которомдругиепользователиимеютвозможностьназначатьсобственныеидентификаторы режима. Это указывается символом “s” на месте признака,идентифицирующего разрешение владельцу запускать файл на выполнение “x”.Аналогичным образом разрешение установки идентификатора группыпозволяет лицу, выполняющему программу, приобретать привилегии членагруппы, в которую входит владелец программы.

Фактически установкагруппового идентификатора - это средство временного перевода пользователейв категорию системных. Соответствующие файлы идентифицируютсясимволом “s” на месте признака “x”, указывающего на разрешение членамгруппы запускать файл на выполнение.Выше отмечалось, что при работе с каталогом его владельцу, членусоответствующей группы, и всем остальным пользователям разрешаетсячтение, запись и выполнение. Однако, эти разрешения интерпретируются нетак, как для обычных файлов. Разрешение на чтение из каталога означает, чторазрешено открытие каталога и чтение из него.

Разрешение на записьпредоставляет возможность создавать и уничтожать файлы. Разрешение навыполнение свидетельствует о том, что система может выполнять поиск вкаталоге с целью обнаружения какого-либо файла. Если вместо простого именииспользуется составное, то в каждом из указанных в нем каталогов выполняетсяпоиск имени файла, стоящего следующим в составном имени.Примеры.Пример 1.Команда file [имена] , позволяющая обоснованно догадаться о типефайла (ибо тип файла не определяется ФС).file /wert ter1.test tr4.c/wert- directorytet1.test- ascii filetr4.c- c program textКоманда file читает первые несколько сотен байтов файла и пытаетсяпонять его тип. Если это исполняемый файл, то файл помечается некоторым,зависящим от системы, специальным числом (magic code).

Если это текстовыйфайл, то указание может быть упрятано более глубоко в файле. Поэтому14команда file будет отыскивать строки, подобные #include, чтобы распознатьтекст программы на языке С и так далее.Пример 2.Рассмотрим команду ls [-флаги] [имя] - вывод списка имен текущегокаталога. В частности ls -l выводит список файлов, содержащий следующуюинформацию.ls -l /usr/youРезультатом будет таблица, состоящая из строк вида:-rwxrwxrwx [число связей] [имя владельца] [имя группы] [размер в байтах]дата модификации [имя файла]Например:ls -l /udd/users/ter- rw- rw -rw- 1 terdrwxrwxrwx 2 terpeoplepeople35226Jan 5 96Apr 3 97trTEST/Первый символ обозначает: если “ - “ , то это обычный файл, если “ d “ каталог.

Далее три триады говорят о правах доступа к файлу ( об этомговорилось выше). Первая триада - права доступа для пользователя (ter),вторая триада - права доступа для группы (people), последняя триада для всехостальных. Цифры 1 и 2 соответственно обозначают количество ссылок к ИДпо всей ФС. Числа 35 и 226 - размер файлов в байтах. Далее дата последнеймодификации.

Наконец, последняя информация говорит о том, что tr - файл,находящийся в директории ter, а TEST - каталог нижнего уровня.Пример 3.ls -l /devcrw - -w - - w1root0,0Jun 523:07consolebrw - rw - rw 1root1,64Jul823:08mt00crw - - w - - w - 1root1,0Oct321:23tty0crw - - w - -w - 1root1,1Oct421:43tty1Картина несколько отличается от предыдущей. В данном случае ИДсодержит внутреннее имя устройства - первый символ обозначает типустройства (байт-ориентированное - “c” или блок-ориентированное - “ b”)и пару чисел, которые называются верхним и нижним числом устройства(d_minor, d_magor).

Верхнее число обозначает его тип, а нижнее характеризуетразличные экземпляры устройств данного типа. В примере две нижние записиописывают два порта одного контроллера терминала, поэтому они имеют однои то же верхнее число и разные нижние числа. Короче говоря, в данном случае(в случае специального файла) ИД хранит не список блоков памяти диска, авнутреннее имя устройства и его тип.Пример 4.Рассмотрим командусhmod права доступа [имена файлов],позволяющую изменять права доступа к файлам. Ниже приведен один извозможных вариантов использования этой команды.15chmod 226 /udd/users/ter/tr,где 226 - восьмеричная маска, задающая код защиты.1.4.7.Особенности работы с системными файлами.Система Unix предоставляет удобную форму работы с системнымифайлами. Речь идет о таких файлах как………При входе всистемупользователь вводит имя.

Получив это имя команда login ищет в учетномфайле /etc/passwd строку, содержащую это имя. Имя - это входнойидентификатор пользователя - login-id. Если в этой строке присутствует пароль,login запрашивает этот пароль с терминала. Система распознает пользователяпо идентификатору пользователя - uid. Помимо uid пользователюприписывается идентификатор группы - group-id. Файл /etc/passwd - файлпаролей, представляет из себя обычный текстовый файл.