Файл: Лекция 6 Ввод-Вывод и файловая система.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.06.2021

Просмотров: 2257

Скачиваний: 56

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В Windows NT однозначно определены правила, по которым вновь создаваемому объекту назначается список ACL. Если вызывающий код во время создания объекта явно задает все права доступа к вновь создаваемому объекту, то система безопасности приписывает этот ACL объекту.

Если же вызывающий код не снабжает объект списком ACL, а объект имеет имя, то применяется принцип наследования разрешений. Система безопасности просматривает ACL того каталога объектов, в котором хранится имя нового объекта. Некоторые из входов ACL каталога объектов могут быть помечены как наследуемые. Это означает, что они могут быть приписаны новым объектам, создаваемым в этом каталоге.

В том случае, когда процесс не задал явно список ACL для создаваемого объекта и объект-каталог не имеет наследуемых элементов ACL, используется список ACL по умолчанию из токена доступа процесса.

Наследование разрешений употребляется наиболее часто при создании нового объекта. Особенно оно эффективно при создании файлов, так как эта операция выполняется в системе наиболее часто.





Разрешения на доступ к каталогам и файлам


В Windows NT администратор может управлять доступом пользователей к каталогам и файлам только в разделах диска, в которых установлена файловая система NTFS. Разделы FAT не поддерживаются средствами защиты Windows NT, так как в FAT у файлов и каталогов отсутствуют атрибуты для хранения списков управления доступом. Доступ к каталогам и файлам контролируется за счет установки соответствующих разрешений.

Разрешения в Windows NT бывают индивидуальные и стандартные. Индивидуальные разрешения относятся к элементарным операциям над каталогами и файлами, а стандартные разрешения являются объединением нескольких индивидуальных разрешений.

В представленной ниже таблице показано шесть индивидуальных разрешений (элементарных операций), смысл которых отличается для каталогов и файлов.

Разрешение

Для каталога

Для файла

Read (R)

Чтение имен файлов и каталогов, входящих в данный ка талог, а также атрибутов и владельца каталога

Чтение данных, атрибутов, - имени владельца и разрешений файла

Write (W)

Добавление файлов и каталогов, изменение атрибутов каталога, чтение владельца и разрешений каталога

Чтение владельца и разрешений файла, изменение атрибутов файла, изменение и добавление данных файла

Execute (X)

Чтение атрибутов каталога, выполнение изменений в каталогах, входящих в данный каталог, чтение имени владельца и разрешений каталога

Чтение атрибутов файла, имени владельца и разрешений. Выполнение файла, если он хранит код программы

Delete (D)

Удаление каталога

Удаление файла

Change Permission (P)

Изменение разрешений каталога

Изменение разрешений файла

Take Ownership (O)

Стать владельцем каталога

Стать владельцем файла



Для файлов в Windows NT определено четыре стандартных разрешения: No Access, Read, Change и Full Control, которые объединяют индивидуальные разрешения, перечисленные в следующей таблице.


Стандартное разрешение

Индивидуальные разрешения

No Access

Ни одного

Read

RX

Change

RWXD

Full Control

Все

Разрешение Full Control отличается от Change тем, что дает право на изменение разрешений (Change Permission) и вступление во владение файлом (Take Ownership).

Для каталогов в Windows NT определено семь стандартных разрешений: No Access, List, Read, Add, Add&Read, Change и Full Control. В следующей таблице показано соответствие стандартных разрешений индивидуальным разрешениям для каталогов, а также то, каким образом эти стандартные разрешения преобразуются в индивидуальные разрешения для файлов, входящих в каталог в том случае, если файлы наследуют разрешения каталога.

Стандартные разрешения

Индивидуальные разрешения для каталога

Индивидуальные разрешения для файлов каталога при наследовании

No Access

Ни одного

Ни одного

List

RX

Не определены

Read

RX

RX

Add

WX

Не определены

Add & Read

RWX

RX

Change

RWXD

RWXD

Full Control

Все

Все

При создании файла он наследует разрешения от каталога указанным способом только в том случае, если у каталога установлен признак наследования его разрешений. Стандартная оболочка Windows NT — Windows Explorer — не позволяет установить такой признак для каждого разрешения отдельно (то есть задать маску наследования), управляя наследованием по принципу «все или ничего».

Существует ряд правил, которые определяют действие разрешений.

 Пользователи не могут работать с каталогом или файлом, если они не имеют явного разрешения на это или же они не относятся к группе, которая имеет соответствующее разрешение.

 Разрешения имеют накопительный эффект, за исключением разрешения No Access, которое отменяет все остальные имеющиеся разрешения. Например, если группа Engineering имеет разрешение Change для какого-то файла, а группа Finance имеет для этого файла только разрешение Read и Петров является членом обеих групп, то у Петрова будет разрешение Change. Однако если разрешение для группы Finance изменится на No Access, то Петров не сможет использовать этот файл, несмотря на то что он член группы, которая имеет доступ к файлу.

По умолчанию в окнах Windows Explorer находят свое отражение стандартные права, а переход к отражению индивидуальных прав происходит только при выполнении некоторых действий. Это стимулирует администратора и пользователей к использованию тех наборов прав, которые разработчики ОС посчитали наиболее удобными.


Встроенные группы пользователей и их права


Мощность и гибкость системы безопасности Windows NT во многом определяется наличием в ней достаточно широкого набора прав групп пользователей на выполнение системных действий. Для иллюстрации этого утверждения в следующих двух таблицах приводятся списки изменяемых и встроенных прав для встроенных групп Windows NT.


Первой показана таблица изменяемых прав встроенных групп.

В следующей таблице представлены встроенные права встроенных групп.

Права

Admini- strators

Server Opera- tors

Account Opera- tors

Print Opera- tors

Backup Opera- tors

Every- one

Users

Guests

Log on locally (локальный логический вход)

Есть

Есть

Есть

Есть

Есть

Нет

Нет

Нет

Access this computer from network (доступ к данному компьютеру через сеть)

Есть

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Take ownership of files (установление прав собственности на файлы)

Есть

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Manage auditing and security log (управление аудитом     и учетом событий, связан-  ных с безопасностью)

Есть

Нет

Нет

Нет

Нет

Есть

Нет

Есть

Change the system time (изменение системного времени)

Есть

Есть

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Есть

Shutdown the system (оста- нов системы)

Есть

Есть

Нет

Нет

Есть

Нет

Нет

Нет

Force shutdown from remote system (инициирование останова с удаленной системы)

Есть

Есть

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Backup files and directories (резервное копирование файлов и каталогов)

Есть

Есть

Есть

Есть

Есть

Нет

Нет

Нет

Restore files and directories (восстановление файлов и каталогов со стримера)

Есть

Есть

Нет

Нет

Есть

Нет

Нет

Нет

Load and unload device drivers (загрузка и выгрузка драйверов устройств)

Есть

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Add work- station to domain (добавление рабочих станций к домену)

Есть

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет


Встроенные права

Administ-  rators

Server Opera- tors

Account Opera- tors

Print Opera- tors

Backup Opera- tors

Every- one

Users

Guests

Create and manage user accounts (создание и управление пользова- тельской учетной информацией)

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Create and manage global groups (создание и управление глобальными группами)

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Assign user rights (назначение прав для пользователей)

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Есть

Нет

Нет

Manage auditing of system events (управление аудитом системных событий)

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Lock the server (блоки- рование сервера)

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Override the lock of the server (преодоление блокировки сервера)

Есть

Есть

Есть

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Format server's hard disk (форматирование жесткого диска сервера)

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Есть

Есть

Есть

Create common groups (создание общих групп)

Есть

Есть

Есть

Есть

Есть

Есть

Есть

Есть

Keep local profile (хранение локального профиля)









Share and stop sharing directories (разделение и прекращение разделения каталогов)

 

 

 

 

 

 

 

 

Share and stop sharing printers (разделение и прекращение разделения принтеров)

 

 

 

 

 

 

 

 


При создании новых групп администратор может наделить их любым изменяемым правом, но распоряжаться встроенными правами он не может — они являются неотъемлемыми атрибутами встроенных и только встроенных групп.


Выводы


 Основными задачами подсистемы ввода-вывода являются:

 организация параллельной работы процессора и устройств ввода-вывода при обеспечении приемлемого уровня реакции каждого драйвера и минимизации общей загрузки процессора;

 согласование скоростей работы процессора, оперативной памяти и устройств ввода-вывода;

 разделение устройств ввода-вывода между процессами; О обеспечение удобного логического интерфейса к устройствам ввода-вывода. Q Подсистема ввода-вывода обычно имеет ярко выраженную многослойную структуру, которая помогает объединить большое количество разнотипных драйверов в систему с общим интерфейсом.

 Драйверы делятся на низкоуровневые, непосредственно управляющие работой контроллеров внешних устройств, и высокоуровневые, обеспечивающие логический интерфейс к устройствам, например драйверы файловых систем.

 Для координации работы драйверов в подсистеме ввода-вывода может выделяться особый модуль, называемый менеджером ввода-вывода.

 Аппаратные драйверы делятся на блок-ориентированные, обеспечивающие доступ к устройствам с поблочной непосредственной адресацией, и байт-ориентированные, управляющие устройствами, поддерживающими побайтный не адресуемый обмен.

 Файл — это именованная область внешней памяти, в которую можно записывать и из которой можно считывать данные. Основными целями использования файлов являются: долговременное и надежное хранение информации, а также совместный доступ к данным.

 Файловая система представляет собой комплекс системных программных средств, реализующих различные операции с файлами, таких как создание, уничтожение, чтение, запись, именование и поиск файлов. Под файловой системой понимают также набор всех файлов и служебных структур данных, хранящихся на внешнем устройстве.

 Кроме обычных файлов ОС, как правило, поддерживает такие типы файлов, как каталоги, символьные связи, именованные конвейеры и специальные файлы.

 Специальный файл является универсальной моделью устройства ввода-вывода, представляя его для остальной части операционной системы и прикладных процессов в виде неструктурированного набора байт, то есть в виде обычного файла.

 Современные файловые системы имеют иерархическую структуру, упрощающую именование файлов и их поиск.

 Физическая организация файловой системы подразумевает способы размещения и адресации отдельных частей файлов в разделах и секторах дисковой памяти, а также способы организации служебной информации, описывающей размещение файлов и их атрибуты.

 Для синхронизации совместно работающих процессов, пытающихся использовать один и тот же файл одновременно, в файловых системах реализуется механизм блокировки файлов и отдельных записей в файлах.


 Механизм контроля доступа к файлам позволяет администраторам многопользовательских ОС задавать для отдельных пользователей и групп пользователей набор операций, которые им разрешается выполнять над отдельным файлом или группой файлов, объединенных в каталог.

 Управление доступом в ОС осуществляется на основе одного из двух базовых подходов: избирательного доступа, когда владелец файла самостоятельно может определить права доступа к файлу и мандатного доступа, при котором права доступа определяются членством пользователя в определенной группе, и пользователь не может их произвольно изменять или делегировать.

 Права доступа к файлу могут присваиваться явно, а могут наследоваться у родительского каталога, что сокращает количество ручных операций и упрощает логику доступа.


Задачи и упражнения


1. За счет каких устройств удается распараллелить ввод-вывод даже в однопроцессорных системах?

2. Какие функции выполняет менеджер ввода-вывода?

3. Какие из следующих утверждений правильны?

 А) драйвер выполняет низкоуровневые функции по управлению устройством ввода-вывода;

 В) драйвер выполняет функции управления файловой системой;

 С) все функции драйвера вызываются по прерываниям;

 D) драйвер является частью подсистемы ввода-вывода;

 Е) драйвер организует взаимодействие модулей ядра операционной системы;

 F) драйвер работает в привилегированном режиме.

4. Какие два типа ресурсов, связанных с диском, требуется выделить процессу, чтобы он выполнил запись данных на диск?

5. Каким из двух типов драйверов — блок-ориентированным или байт-ориентированным — обслуживается диск?

6. С какой целью в некоторых файловых системах характеристики файла отделяются от его имени?

7. Какие программные компоненты поддерживают структуру файла в тех ОС, где файл представлен последовательносью байт?

8. С какого каталога начинается «раскрутка» полного имени файла?

9. Операционная система выделяет файлам пространство на диске:

 А) секторами; 

 В) дорожками; 

 С) кластерами; 

 D) цилиндрами.

10. Выберите размер кластера для файловой системы FAT16, устанавливаемой в разделе, который разделен на секторы размером 512 байт и имеет общий объем 272 Мбайт. Оцените, сколько в этом случае кластеров будет содержать область данных, а также какой размер необходимо отвести таблице FAT. Учтите, что размер кластера должен быть равен степени двойки. Примите во внимание также, что стандартным размером корневого каталога для жестких дисков является размер в 32 сектора.

11. При каких условиях можно автоматически гарантированно восстановить в файловой системе FAT удаленный файл?

12. Сформулируйте основную цель введения в ОС системного вызова open.

13. В какой из типов систем управления доступом — избирательной или мандатной — пользователю предоставляется большая свобода действий?