Файловые системы, страница 7

Информация об используемыхпроцесом объектах хранится в специальной таблице объектов процесса.29Совместное использование объектаПроцесс АОписатель 1Описатель 2Описатель 3...Процесс ВОбъект:Файл СОписатель 1Описатель 2...Объект:Событие D.........Объект:Событие F...Объект:Семафор EТаблицаобъектовПроцесса АТаблицаобъектовПроцесса ВОписатель помимо ссылки на объект и идентификатора предоставленногодоступа хранит информацию о режиме наследование. Т.е.

получат ли процессысозданные данным процессом копию данного описателя и с какими правамидоступа. В NT существует понятие «типового объекта». Такой объектиспользуется при порождении объектов данного типа и содержит атрибутыобщие для фсех объектов данного типа. Например, объект «процессрегистрации» имеет типовой объект «процесс» и т.д.ЗаголовокОбъекта 1ТиповойОбъектТелоОбъекта 1ЗаголовокОбъекта NТелоОбъекта NЗаголовокОбъекта 2ТелоОбъекта 2Помимо этого все объекты, связанные с одним типовым, объединены в список,что позволяет системе быстро просматривать все объекты данного типа.

Самобъект состоит из заголовка и тела. Для поиска и хранения имен объектовиспользуется специальная структура, называемая «каталогом объектов». Онапохожа на структуру ФС в ОС Unix и позволяет быстро находить объект по егоимени и типу. Подробное описание данной структуры заняло бы достаточномного времени и мы не будем рассматривать данную структуру в деталях, априведем простой пример, поясняющий ею сущность. Многие может бытьвиделисообщенияобошибкетипа:«Ошибказаписина\Device\HardDisk0\Partition3», в этом сообщении «\Device\HardDisk0\» есть путьв каталоге объектов до объекта «Partition3».Обязательные атрибуты заголовка объектаАтрибутНазначениеИмя объектаДелает объект видимым для других процессовКаталог объектовСсылка на иерархическую структуру, где хранятся именаобъектов30Дескриптор защитыРасход квотыСчетчик открытыхописателейБаза данныхоткрытых описателейВременный/постоянныйРежим: ядра/полльзовательскийУказатель на типовойобъектОпределяет кто и как может использовать данный объектЗадает квоту на использование ресурсов, котораясписывается с процесса, когда тот открывает описательданного объектаПодсчитываетколичествооткрытыхописателейописателей данного объектаСписок процессов, работающих с данным обеъектомУказывает можно ли уничтожать этот объект иосвобождать памятьОпределяет доступность объекта в пользовательскомрежимеСсылается на типовой объект, который содержитатрибуты, общие для набора однотипных объектовОбязательные объектные сервисыСервисНазначениеЗакрытьЗакрывает описатель объектаДублироватьОбеспечивает совместное использование объекта путемдублирования его описателя и передачи его другомупроцессуОпросить объектПолучает информацию о стандартных атрибутах объектаОпросить защитуПолучает дескриптор защитыУстановить защитуИзменяет дескриптор защитыЖдать одного объекта Используется для синхронизацииЖдать несколькихИспользуется для синхронизацииобъектов31Атрибуты типового объектаАтрибутНазначениеИмя типа объектаНазвание объекта данного типа (например «процесс»,«событие» и т.д.)Типы доступаТип доступа, который может быть запрошен процессомпри открытииВозможностиМожет ли процесс синхронизироваться, использую объектсинхронизацииданного типаРезидентный/Указывает возможно ли выгружать объекты данного типанерезидентныйиз оперативной памятиМетодыНабор процедур, которые могут вызываться ДиспетчеромОбъектов в определенные моменты (аналог тригеров вБД).Все операции пользовательской программы над объектом, возможны толькочерез описатель, а поиск объекта по описателю, создание объектов и выделениеновых описателей уже существующих объектов - это задачи диспетчераобъектов.

Соответственно он осуществляет: Выделение памяти при создании объекта Определение дескриптора защиты вновь созданного объекта Создание и поддержание структуры каталога объектов Создание описателя для запрашивающего процесса Защиту объекта. При запросе описателя диспетчер объектов вызываетмонитор защиты, который проверяет соответствие прав доступавызывающего процесса дескриптору защиты данного объекта.

Если процессимеет соответствующие права, то монитор защиты формирует список правдля вызывающего процесса, которые диспетчер объектов помещает вописатель. И при каждом последующем обращении процесса к сервисуданного объекта, проверяется возможность вызова данного объектногосервиса вызывающим процессом. Контроль использования объекта. Имеется в виду проверка на возможностьудаления временного объекта. Временный объект удаляется из памяти, еслисчетчик открытых описателей равен нулю, т.е. его никто не использует иможно освобождать память. Контроль использования ресурсов процессом. При открытии новогоописателя для процесса проверяется соответствие используемых ресурсовустановленным для него границам (квотам). В списке обязательныхатрибутов объекта есть поле «квота», которое показывает насколькоувеличится используемая процессом память если он получит описатель ибудет использовать данный объект. Если суммарное значение для процессабольше, чем граница, заданная администратором для процессов, созданныхданным владельцем, то процесс дескриптора не получит. Вызов методов типового объекта.

Чтобы унифицировать работу со всемитипами объектов, включая объекты, которые может создавать и добавлять всистему пользователь, в Диспетчере Объектов реализован механизм,позволяющий в определенных ситуациях вызывать заданные методыопределенного типового объекта. Например, метод «открыть» вызываетсяпри открытии описателя объекта данного типа. Эти методы определены втиповом объекте (см.

выше) и одинаковые для всех объектов такого типа. Их32можно сравнить с конструкторами / деструкторами языка С++ или тригерамив БД.Защита объектов.Как говорилось выше, каждый процесс связан со специальным объектом,называемым маркером доступа. Первоначально маркер доступа генерируетсясистемой при регистрации пользователя и дальше наследуется (может сограничениями) всеми процессами, которые вызывал пользователь или,запущенные им приложения.33Атрибуты маркера доступаАтрибутИдентификатор защитыИдентификаторы группПривилегииВладелец по умолчаниюПервичная группаСписок контроля доступа(ACL) по умолчаниюНазначениеИмя пользователя или группыСписок групп к которым он принадлежитСписок личных привилегий пользователяИмя владельца процесса (как правило совпадает сименем пользователя)Основная группа пользователяСписок контроля доступа, который присваевается,создаваемым объектам по умолчаниюСписок контроля доступа представляет собой последовательность элементовконтроля доступа. Каждый элемент содержит идентифиатор защиты исвязанные с ним права доступа.Пример списка контроля доступа ( ACL) для файлового объектафайловыйобъект.....ЗаголовокобъектаДескрипторзащитысписок контроля доступаРазрешитьUSER1чтение данныхРазрешитьGROUP1чтение данныхзапись данныхРазрешитьEVERYBODYисполнениефайлаэлементконтроля доступаэлементконтроля доступаэлементконтроля доступа.....При создании нового объекта список контроля доступа (ACL) определяетсяследующим образом: Если ACL задан явно при создании объекта, то он пишется в дескриптор Если ACL не задан явно, но у объекта есть имя, то подсистема защиты ищетACL в каталоге объектов, где будет сохранен данный объект.

Некоторыеэлементы ACL каталога могут быть помечены как наследуемые и тогда ACLобъекта формируется из них. Если ни первый ни второй вариант не проходит система берет ACL измаркера доступа создающего процесса.Алгоритм проверки прав доступа к объекту очень прост. Просматривается весьACL пока не будет найден разрешающий элемент. Если элемент не найден, то вдоступе (или вызове сервиса) вызывающему процессу будет отказано.Параллельно система осуществляет аудит, т.е. фиксирует кем и когда былипредприняты попытки вызова сервисов или использования ресурсов, которыене соответствуют правам вызывающего.342.1.2.

Организация ввода-вывода.Система ввода-вывода исполнительной системы NT - это часть кода ОС,получающая через свои системные сервисы и внутренние интерфейсы запросыввода-вывода от приложений пользовательского режима и от других компонентрежима ядра и передающая их в преобразованном виде, устройствам вводавывода. Система ввода-вывода в NT является классической «послойной»системой. Система ввода-вывода NT называется управляемой пакетами (packetdriven). Это значит, что каждый запрос ввода-вывода представляется в видепакета запроса ввода-вывода (I/O request packet-IRP) и все функционированиесистемы ввода-вывода, связанное с этим запросом полностью определяетсясодержимым этого пакета, которое меняется при переходе пакета от однойкомпоненты системы ввода-вывода к другой.

Т.е. IRP - это структура данных,управляющая обработкой операции ввода-вывода на каждой стадии еевыполнения. Рассмотрим основные компоненты системы ввода-вывода и связимежду ними.Наиболее важная часть - это Диспетчер ввода-вывода, он определяетмодель функционирования системы. Реально он не управляет вводом-выводом,а лишь создает IRP и осуществляет его маршрутизацию от драйвера кдрайверу.

Реальную же работу выполняет драйвер. Получая IRP, он выполняетуказанную в нем операцию и возвращает его с обновленным содержимымобратно Диспетчеру ввода-вывода или другому драйверу (опять таки черездиспетчер ввода-вывода). Понятие «драйвер» в ОС Windows NT более широко,чем в других ОС. В частности под драйвером понимается не только драйверустройства, но и более сложные драйверы файловых систем, сетевые драйверы,драйверы отказоустойчивых систем и т.д.Простой примерП риложениепользова тельскогорежимаСистемные сервисыДра йвер одной из Ф С:FAT,HPFS,NTFS,CDFSДиспетчерввода -выводаДра йвер конкретногоустройстваввода -выводаУСТРОЙСТВОВ отличие от ОС Unix, где весь ввод-вывод основан на понятии виртуальногофайла, как универсального источника или приемника информации, в ОСWindows NT ввод-вывод основан на понятии файлового объекта.