文件共享、文件保护

  • 文件共享
  • 基于索引结点的共享方式（硬链接）
  • 基于符号链的共享方式 （软链接）
  • 文件保护
  • 口令保护
  • 加密保护
  • 访问控制
  • 文件系统层次结构


文件共享

  • 注意：多个用户共享同一个文件，意味着系统中只有“一份”文件数据，并且只要某个用户修改了文件的数据，其他用户也可以看到文件的变化

基于索引结点的共享方式（硬链接）

  1. 知识回顾：索引结点，是一种文件目录瘦身策略，由于检索文件时只需要用到文件名，因此可以讲出了文件名之外的其他信息全部放到索引结点当中
  2. 索引结点中设置一个链接计数器count，用于表示链接到本索引结点上的用户目录数目
  3. 指向同一索引结点的文件名可以不同
  4. 若某用户要删除该文件，则只是要把用户目录中与该文件对应的目录项删除，且索引结点的count减1，（count>0，说明还有用户要使用该文件，暂时不能删除，否则会使指针悬空）

基于符号链的共享方式 （软链接）

  1. 根据源文件1，创建一个link型文件ccc。其中记录了文件1的存放路径“c：/user1/aaa”——快捷方式
  2. 当user3访问文件ccc时，首先操作系统判断文件ccc是一个link型的文件，故会根据其内容中的路径查找目录，最终找到user1的目录表中的aaa表项
  3. 删除文件：当user1、user2删除文件1时，文件1和他的索引结点都没了，但是文件2还在，只是通过文件2中的内容找不到文件1了（查找失败，到不到对应的目录项）
  4. 由于用软链接的方式共享文件时，需要根据link文件内容，一层层查询多级目录，会有多次磁盘I/O，因此用软链接速度会比较慢

文件保护

口令保护

  1. 为文件设置一个“口令”（如：abc11223），用户请求访问该文件时必须要提供“口令”
  2. 口令一般存放在文件对应的FCB或索引结点中。比对用户和保存的口令是否一致
  3. 性能
  1. 优点：保存口令的开销不大，验证口令的时间开销也很小
  2. 缺点：正确的口令存放在系统内部，不够安全

加密保护

  1. 使用某个密码为文件进行加密，在访问时需要提供正确的密码才能对文件进行正确的解密
  2. 性能
  1. 优点：保密性强，不需要在系统中存储密码
  2. 缺点：编码/译码，或者说加密/解密要花费一定时间

访问控制

  1. 在每个文件的FCB（索引结点）中增加一个访问控制表ACL，该表中记 录了各个用户（或各组用户）可以对该文件执行哪些操作
  2. 对文件的访问类型可分为：读/写/执行/删除等
  3. 如果对某个目录进行了访问权限的控制，那也要对目录下所有的文件进行相同的访问权限控制
  4. 性能
  1. 优点：实现灵活，可以实现复杂的文件保护功能（对操作进行分类，不同的用户对文件可以做不同的操作，之前的方法，只要口令密码正确，就能对文件进行所有操作，并不灵活）

文件系统层次结构

  1. 用户接口：（文件基本操作）文件系统需要向上层的用户提供一些简单易用的功能接口，这层就是用于处理一些用户发出的系统调用请求（read、write、open等）
  2. 文件目录系统：（文件目录）用户时通过文件路径来访问文件的，因此这一层时通过用户提供的文件路径来找到相应的FCB或索引结点。所有和目录、目录项相关的管理工作都在本层完成，如：管理活跃的文件目录表、管理打开文件表
  3. 存取控制模块：（文件保护）为了保证文件数据的安全，还需要验证用户是否有访问权限，这一层主要完成文件保护
  4. 逻辑文件系统与文件信息缓冲区：（文件逻辑结构）用户指明想要访问文件记录号，这一层需要将记录号转换为相应的逻辑地址
  5. 物理文件系统：（文件物理结构）这一层把上一层提供的文件逻辑地址转换为实际的物理地址
  6. 辅助分配模块：（文件存储空间管理）负责文件存储空间的管理，即负责分配和回收存储空间
  7. 设备管理模块：（磁盘管理）直接与硬件交互负责和硬件直接相关的一些管理工作，如分配设备、分配设备缓冲区、磁盘调度、启动设备、释放设备等等
  • 举例辅助记忆：
  • Eg：假设某用户请求删除文件“d:/工作目录/学生信息.xlsx”最后的100条记录
  1. 用户需要通过操作系统提供的接口发出向上请求——用户接口
  2. 由于用户提供的是文件存放路径，因此需要系统一层层查找目录，找到对应目录项——文件目录系统
  3. 不同用户对文件有不同的操作权限，因此为了保护文件安全，需要检查用户是否有访问权限——存取控制模块（存取控制验证层）
  4. 验证了用户的访问权限后，需要把用户提供的“记录号”转变为逻辑地址——逻辑文件系统与文件信息缓冲区
  5. 知道了目标记录对应的逻辑地址后，还需要转换成实际物理地址——文件物理系统
  6. 要删除这条记录，必定要对磁盘设备发出请求——设备管理程序模块
  7. 删除这些记录后，会有一些空闲盘块，因此要将这些盘块回收——辅助分配模块