unix文件系统概述
unix文件系统是unix系统的心脏部分,提供了层次结构的目录和文件.文件系统将磁盘空间划分为每1024个字节一组,称为块(block)(也有用512字节为一块的,如:sco xenix).编号从0到整个磁盘的最大块数.全部块可划分为四个部分,块0称为引导块,文件系统不用该块;块1称为专 用块,专用块含有许多信息,其中有磁盘大小和全部块的其他两部分的大小.从块2开始是i节点表,i节点表中含有i节点,表的块数是可变的,后面将做讨论.i节点表之后是空闲存储块(数据存储块),可用于存放文件内容.文件的逻辑结构和物理结构是十分不同的,逻辑结构是用户敲入cat命令后所看到的文件,用户可得到表示文件内容的字符流.
物理结构是文件实际上怎么存放在磁盘上的存储格式.用户认为自己的文件是边疆的字符流,但实际上文件可能并不是以边疆的方式存放在磁盘上的,长于一块的文件通常将分散地存放在盘上.然而当用户存取文件时,unix文件系统将以正确的顺序取各块,给用户提供文件的逻辑结构。
当然,在unix系统的某处一定会有一个表,告诉文件系统怎么将物理结构转换为逻辑结构.这就涉及到i节点了.i节点是个64字节长的表,含有有关一个文件的信息,其中有文件大小,文件所有者,文件存取许可方式,及文件为普通文件,目录文件还是特别文件等.在i节点中最重要的一项是磁盘地址表.该表中有13个块号.前10个块号是文件前10块的存放地址.这10个块号能给出一个至多10块长的文件的逻辑结构,文件将以块号在磁盘地址表中出现的顺序依次取相应的块。
当文件长于10块时又怎样呢?磁盘地址表中的第十一项给出一个块号,这个块号指出的块中含有256个块号,至此,这种方法满足了至多长于266块的文件(272,384字节).如果文件大于266块,磁盘地址表的第十二项给出一个块号,这个块号指出的块中含有256个块号,这256个块号的每一个块号又指出一块,块中含256个块号,这些块号才用于取文件的内容.磁盘地址中和第十三项索引寻址方式和第十二项类似,只是多一级间接索引。
这样,在unix系统中,文件的最大长度是16,842,762块,即17,246,988,288字节,有幸是是unix系统对文件的最大长度(一般为1到2m字节)加了更实际的限制,使用户不会无意中建立一个用完整个磁盘窨所有块的文件.文件系统将文件名转换为i节点的方法实际上相当简单.一个目录实际上是个含有目录表的文件:对于目录中的每个文件,在目录表中有一个入口项,入口项中含有文件名和和文件相应的i节点号.当用户敲入cat xxx时,文件系统就在当前目录表中查找名为xxx的入口项,得到和文件xxx相应的i节点号,然后开始取含有文件xxx的内容的块。
保持系统安全
考虑系统中一些关键的薄弱环节:
a. 系统是否有modem?电话号码是否公开
b. 系统是否连接到?更有什么系统也连接到该网络
c. 系统管理员是否使用未知来处或来处不可靠的程式
d. 系统管理员是否将重要信息放在系统中
e. 系统的用户是熟悉系统的使用还是新手
f. 用户是否非常重视关心安全
g. 用户的管理部门是否重视安全
保持系统文件安全的完整性.检查所有系统文件的存取许可,所有具有suid许可的程式都是非法者想偷换的选择对象.
要特别注意设备文件的存取许可.
要审查用户目录中具有系统id/系统小组的suid/sgid许可的文件.
在未检查用户的文件系统的suid/sgid程式和设备文件之前,不要安装用户的文件系统.
将磁盘的备份存放在安全的地方.
设置口令时效,如果能存取unix的源码,将加密口令和信息移到仅对root可读的文件中,并修改系统的口令处理子程式.这样可增加口令的安全.修改passwd,使passwd能删去口令打头和末尾的数字,然后根据spell词典和/etc/passwd中用户的个人信息,检查用户的新口令,也检查用户新口令中子串等于登录名的情况.如果新口令是spell词典中的单词,或/etc/passwd中的入口项的某项值,或是登录名的子串,passwd将不允许用户改动口令.
记录本系统的用户及其授权使用的系统.
查出久未使用的登录户头,并取消该户头.
确保没有无口令的登录户头.
启动记帐系统.
查出不寻常的系统使用情况,如大量的占用磁盘,大量的使用cpu时间,大量的进程,大量的使用su的企图,大量无效的登录,大量的到某一系统的网络传输,奇怪的uucp请求.
修改shell,使其等待了一定时间而无任务时终止运行.
修改login,使其打印出用户登录的最后时间,三次无效登录后,将通讯线挂起,以便系统管理员能检查出是否有人试图非法进入系统.确保login不让root在除控制台外的所有地方登录.
修改su,使得只有root能以过期口令通过su进入某一户头.
当安装来源不可靠的软件时,要检查源码和makefile文件,查看特别的子程式调用或命令.
即使是安装来源可靠的软件,也要检查是否有suid(sgid)程式,确认这些许可的确是必要的.如果可能,不要让这些程式具有系统id(或组)的suid(sgid)许可,而应该建立一个新用户(或给)供该软件运行.
如果系统在办公室中,门应上锁,将重要数据保存在软盘上或带上,并锁起来.
将secure,perms和所有其他做安全检查的shell程式存取许可置为仅执行,更好的是将这些shell程式存于可拆卸的介质上.
记住,只要系统有所有人都可调用的拨号线,系统就不可能真正的安全.系统管理员能非常好地防止系统受到偶然的破坏.不过那些有耐心,有计划,知道自己在干什么的破坏者,对系统直接的有预谋的攻击却常常能成功.
如果系统管理员认为系统已泄密,则应当设法查出肇事者.若肇事者是本系统的用户,和用户的管理部门联系,并检查该用户的文件,查找所有可疑的文件,然后对该用户的登录小心地监督几个星期.如果肇事者不是本系统的用户,可让本公司采取合法的措施,并需求所有的用户改动口令,让用户知道出了安全事故,用户们应当检查自己的文件是否有被窜改的迹象.如果系统管理员认为系统软件已被更改了,就应当从原版系统带(或;软盘)上重装入所有系统软件,保持系统安全比道歉更好.
unix系统设备文件
unix系统和边在本系统上的各种设备之间的通讯,通过特别文件来实现就程式而言,磁盘是文件,modem是文件,甚至内存也是文件.所有连接到系统上的设备都在/dev目录中有一个文件和其对应.当在这些文件上执行i/o操作时,由unix系统将i/o操作转换成实际设备的动作.例如,文件/dev/mem是系统的内存,如果cat这个文件,实际上是在终端显示系统的内存.为了安全起见,这个文件对普通用户是不可读的.因为在任一给定时间,内存区可能含有用户登录口令或运行程式的口令,某部分文件的编辑缓冲区,缓冲区可能含有用ed -x命令解密后的文本,及用户不愿让其他人存取的种种信息.在/dev中的文件通常称为设备文件,用ls /dev命令能看看系统中的一些设备:
acuo 呼叫自动拨号器
console 系统控制台
dsknn 块方式操作磁盘分区
kmem 核心内存
mem 内存
lp 打印机
mto 块方式操作磁带
rdsknn 流方式操作的磁盘分区
rmto 流方式操作的磁带
swap 交换区
syscon 系统终端
ttynn 终端口
x25 网络端口
等等
unix文件系统的/etc/mknod命令
用于建立设备文件.只有root能使用这个命令建立设备文件.其参数是文件名,字母c或b分别代表字符特别文件或块特别文件,主设备号,次设备号.块特别文件是像磁带,磁盘这样一些以块为单位存取数据的设备.字符特别文件是如像终端,打印机,modem,或其他所有和系统通讯时,一次传输一个字符的设备,包括模仿对磁盘进行字符方式存取的磁盘驱动器.
主设备号指定了系统子程式(设备驱动程式),当在设备上执行i/o时,系统将调用这个驱动程式.调用设备驱动程式时,次设备号将传递给该驱动程式(次设备规定具体的磁盘驱动器,带驱动器,信号线编号,或磁盘分区).每种类型的设备一般都有自己的设备驱动程式.
unix文件系统将主设备号和次设备号存放在i节点中的磁盘地址表内,所以没有磁盘空间分配给设备文件(除i节点本身占用的磁盘区外).当程式试图在设备文件上执行i/o操作时,系统识别出该文件是个特别文件,并调用由主设备号指定的设备驱动程式,次设备号作为调用设备驱动程式的参数.
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