Знакомство с файловой системой ext2fs

Права доступа к файлам и каталогам

Поскольку Linux - система многопользовательская, вопрос об организации разграничения доступа к файлам и каталогам является одним из существенных вопросов, которые должна решать операционная система. Механизмы разграничения доступа, разработанные для системы UNIX в 70-х годах (возможно, впрочем, они предлагались кем-то и раньше), очень просты, но они оказались настолько эффективными, что просуществовали уже более 30 лет и по сей день успешно выполняют стоящие перед ними задачи.

В основе механизмов разграничения доступа лежат имена пользователей и имена групп пользователей. Вы уже знаете, что в Linux каждый пользователь имеет уникальное имя, под которым он входит в систему (логируется). Кроме того, в системе создается некоторое число групп пользователей, причем каждый пользователь может быть включен в одну или несколько групп. Создает и удаляет группы суперпользователь, он же может изменять состав участников той или иной группы. Члены разных групп могут иметь разные права по доступу к файлам, например, группа администраторов может иметь больше прав, чем группа программистов.

В индексном дескрипторе каждого файла записаны имя так называемого владельца файла и группы, которая имеет права на этот файл. Первоначально, при создании файла его владельцем объявляется тот пользователь, который этот файл создал. Точнее - тот пользователь, от чьего имени запущен процесс, создающий файл. Группа тоже назначается при создании файла - по идентификатору группы процесса, создающего файл. Владельца и группу файла можно поменять в ходе дальнейшей работы с помощью команд chown и chgrp (подробнее о них будет сказано чуть позже).

Теперь давайте еще раз выполним команду ls -l. Но зададим ей в качестве дополнительного параметра имя конкретного файла, например, файла, задающего саму команду ls. (Обратите, кстати, внимание на эту возможность команды ls -l - получить информацию о конкретном файле, а не о всех файлах каталога сразу).

[user]$ ls -l /bin/ls
-rwxr-xr-x 1 root root 49940 Sep 12 1999 /bin/ls

Вы видите, что в данном случае владельцем файла является пользователь root и группа root. Но нас сейчас в выводе этой команды больше интересует первое поле, определяющее тип файла и права доступа к файлу. Это поле в приведенном примере представлено цепочкой символов -rwxr-xr-x. Эти символы можно условно разделить на 4 группы.

Первая группа, состоящая из единственного символа, определяет тип файла. Этот символ в соответствии с возможными типами файлов, рассмотренными в предыдущем разделе, может принимать такие значения:

• - = - обычный файл;
• d = - каталог;
• b = - файл блочного устройства;
• c = - файл символьного устройства;
• s = - доменное гнездо (socket);
• p = - именованный канал (pipe);
• l = - символическая ссылка (link).

Далее следуют три группы по три символа, которые и определяют права доступа к файлу соответственно для владельца файла, для группы пользователей, которая сопоставлена данному файлу, и для всех остальных пользователей системы. В нашем примере права доступа для владельца определены как rwx, что означает, что владелец ( root ) имеет право читать файл ( r ), производить запись в этот файл ( w ), и запускать файл на выполнение ( x ). Замена любого из этих символов прочерком будет означать, что пользователь лишается соответствующего права. В том же примере мы видим, что все остальные пользователи (включая и тех, которые вошли в группу root ) лишены права записи в этот файл, т. е. не могут файл редактировать и вообще как-то изменять.

Вообще говоря, права доступа и информация о типе файла в UNIX-системах хранятся в индексных дескрипторах в отдельной структуре, состоящей из двух байтов, т. е. из 16 бит (это естественно, ведь компьютер оперирует битами, а не символами r, w, x ). Четыре бита из этих 16-ти отведены для кодированной записи о типе файла. Следующие три бита задают особые свойства исполняемых файлов, о которых мы скажем чуть позже. И, наконец, оставшиеся 9 бит определяют права доступа к файлу. Эти 9 бит разделяются на 3 группы по три бита. Первые три бита задают права пользователя, следующие три бита - права группы, последние 3 бита определяют права всех остальных пользователей (т. е. всех пользователей, за исключением владельца файла и группы файла).

При этом, если соответствующий бит имеет значение 1, то право предоставляется, а если он равен 0, то право не предоставляется. В символьной форме записи прав единица заменяется соответствующим символом ( r, w или x ), а 0 представляется прочерком.

Право на чтение ( r ) файла означает, что пользователь может просматривать содержимое файла с помощью различных команд просмотра, например, командой more или с помощью любого текстового редактора. Но, подредактировав содержимое файла в текстовом редакторе, вы не сможете сохранить изменения в файле на диске, если не имеете права на запись ( w ) в этот файл. Право на выполнение ( x ) означает, что вы можете загрузить файл в память и попытаться запустить его на выполнение как исполняемую программу. Конечно, если в действительности файл не является программой (или скриптом shell ), то запустить этот файл на выполнение не удастся, но, с другой стороны, даже если файл действительно является программой, но право на выполнение для него не установлено, то он тоже не запустится.

Вот мы и узнали, какие файлы в Linux являются исполняемыми! Как видите, расширение имени файла тут не при чем, все определяется установкой атрибута "исполняемый", причем право на исполнение может быть предоставлено не всем!

Если выполнить ту же команду ls -l, но в качестве последнего аргумента ей указать не имя файла, а имя каталога, мы увидим, что для каталогов тоже определены права доступа, причем они задаются теми же самыми символами rwx. Например, выполнив команду ls -l /, мы увидим, что каталогу bin соответствует строка:

drwxr-xr-x 2 root root 2048 Jun 21 21:11 bin

Естественно, что по отношению к каталогам трактовка понятий "право на чтение", "право на запись" и "право на выполнение" несколько изменяется. Право на чтение по отношению к каталогам легко понять, если вспомнить, что каталог - это просто файл, содержащий список файлов в данном каталоге. Следовательно, если вы имеете право на чтение каталога, то вы можете просматривать его содержимое (этот самый список файлов в каталоге). Право на запись тоже понятно - имея такое право, вы сможете создавать и удалять файлы в этом каталоге, т. е. просто добавлять в каталог или удалять из него запись, содержащую имя какого-то файла и соответствующие ссылки. Право на выполнение интуитивно менее понятно. Оно в данном случае означает право переходить в этот каталог. Если вы, как владелец, хотите дать доступ другим пользователям на просмотр какого-то файла в своем каталоге, вы должны дать им право доступа в каталог, т. е. дать им "право на выполнение каталога". Более того, надо дать пользователю право на выполнение для всех каталогов, стоящих в дереве выше данного каталога. Поэтому в принципе для всех каталогов по умолчанию устанавливается право на выполнение как для владельца и группы, так и для всех остальных пользователей. И, уж если вы хотите закрыть доступ в каталог, то лишите всех пользователей (включая группу) права входить в этот каталог. Только не лишайте и себя такого права, а то придется обращаться к суперпользователю ^{3Тут я погорячился! Суперпользователь не нужен, каждый пользователь может изменять права доступа на принадлежащие ему файлы.}

После прочтения предыдущего абзаца может показаться, что право на чтение каталога не дает ничего нового по сравнению с правом на выполнение. Однако разница в этих правах все же есть. Если задать только право на выполнение, вы сможете войти в каталог, но не увидите там ни одного файла (этот эффект особенно наглядно проявляется в том случае, если вы пользуетесь каким-то файловым менеджером, например, программой Midnight Commander ). Если вы имеете право доступа в каком-то из подкаталогов этого каталога, то вы можете перейти в него (командой cd ), но, как говорится "вслепую", по памяти, потому что списка файлов и подкаталогов текущего каталога вы не увидите.

Алгоритм проверки прав пользователя при обращении к файлу можно описать следующим образом. Система вначале проверяет, совпадает ли имя пользователя с именем владельца файла. Если эти имена совпадают (т. е. владелец обращается к своему файлу), то проверяется, имеет ли владелец соответствующее право доступа: на чтение, на запись или на выполнение (не удивляйтесь, суперпользователь может лишить некоторых прав и владельца файла). Если право такое есть, то соответствующая операция разрешается. Если же нужного права владелец не имеет, то проверка прав, предоставляемых через группу или через группу атрибутов доступа для остальных пользователей, уже даже не проверяются, а пользователю выдается сообщение о невозможности выполнения затребованного действия (обычно что-то вроде "Permission denied").

Если имя пользователя, обращающегося к файлу, не совпадает с именем владельца, то система проверяет, принадлежит ли пользователь к группе, которая сопоставлена данному файлу (далее будем просто называть ее группой файла). Если принадлежит, то для определения возможности доступа к файлу используются атрибуты, относящиеся к группе, а на атрибуты для владельца и всех остальных пользователей внимания не обращается. Если же пользователь не является владельцем файла и не входит в группу файла, то его права определяются атрибутами для остальных пользователей. Таким образом, третья группа атрибутов, определяющих права доступа к файлу, относится ко всем пользователям, кроме владельца файла и пользователей, входящих в группу файла.

Для изменения прав доступа к файлу используется команда chmod. Ее можно использовать в двух вариантах. В первом варианте вы должны явно указать, кому какое право даете или кого этого права лишаете:

[user]$ chmod wXp имя-файла

где вместо символа w подставляется

• либо символ u (т. е. пользователь, который является владельцем);
• либо g (группа);
• либо o (все пользователи, не входящие в группу, которой принадлежит данный файл);
• либо a (все пользователи системы, т. е. и владелец, и группа, и все остальные).

Вместо X ставится:

• либо + (предоставляем право);
• либо - (лишаем соответствующего права);
• либо = (установить указанные права вместо имеющихся).

Вместо p - символ, обозначающий соответствующее право:

• r (чтение);
• w (запись);
• x (выполнение).