【操作系统原理08】文件管理

零.大纲

一.文件管理

0.大纲

1.文件管理

1.1 文件属性

1.2 文件内部数据组织

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1.3 文件之间的组织

1.4操作系统提供功能

1.5 文件在外存存放

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二.文件的逻辑结构

0.大纲

1.无结构文件

2.有结构文件

顺序文件

索引文件

索引顺序文件

三.文件目录

0.大纲

1.文件控制块

2.目录结构

单机目录结构

两级目录结构

多级目录结构/树形目录结构

无环图目录结构

3.索引节点(FCB改进)

四.文件共享

0.大纲

1.硬链接

2.软链接

软链接失效

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五.文件保护

0.大纲

1.口令保护

2.加密保护

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3.访问控制

4.保护域与访问矩阵

保护域是操作系统中用于资源保护的核心概念，涉及到访问权和进程执行操作的环境。每个进程在其生命周期内仅能在特定的保护域内执行操作，并且只能访问其有权访问的对象。

访问权定义了进程对系统中对象的操作权限，这些对象可以是硬件（如打印机、磁盘驱动器）或软件（如文件、程序）。访问权通常表示为一对(对象名，操作集)，确立了进程可对对象执行的具体操作，例如读（R）、写（W）或执行（E）。

保护域是一组访问权的集合，指定了进程可以访问的对象及其允许的操作。通过定义不同的保护域，系统能够细粒度地控制资源的访问，防止未授权的操作。例如，一个保护域可能允许对某文件的读和写操作，而另一个保护域则仅允许读操作。

• 静态联系：一个进程在其生命周期内仅与一个保护域关联。这种模式虽简单，但可能导致进程被授予超出实际需要的访问权，增加安全风险。
• 动态联系：一个进程可以与多个保护域关联，根据运行阶段的不同切换域。这种模式更灵活，能够根据进程的实际需求动态调整访问权限，减少不必要的访问权，从而提高系统的安全性。

访问矩阵

访问矩阵是一种用于描述系统访问控制策略的数据结构，它详细规定了系统中每个域对每个对象的访问权限。通过访问矩阵，系统能够细粒度地控制不同用户（或进程）对不同资源的访问行为，是实现存取控制机制的一种有效方法。

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具有域切换权的访问控制矩阵

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访问矩阵的修改

拷贝权

允许在某个域中的进程将其对某对象的访问权复制到其他域中，从而扩展访问权限。例如，若域D₁中对文件F的读权限带有号（R），则表示D₁中的进程可以将读权限扩展到其他任何域中。这种拷贝是限制性的，意味着被复制的访问权不包括拷贝权本身，防止无限制地扩散访问权限。

所有权

使得某个域中的进程能够增加或删除对某对象的访问权，即对访问矩阵中相应对象的权限进行修改。如果一个进程（或用户）具有某文件的所有权，该进程可以控制其他进程对该文件的访问权限，包括添加或移除任何类型的访问权。

控制权

主要用于修改同一行（即同一域）中的访问权限，允许在该域中运行的进程改变对不同对象的访问权限。这包括增加、删除或修改域内的访问权，从而实现对该域访问控制策略的细粒度管理。