面试题：文件系统中文件的访问控制属性作用及实现机制

Question

在文件系统里，文件的访问控制属性（如读、写、执行权限）对文件的安全访问起着关键作用。请阐述这些属性的具体作用，并说明常见操作系统（如Linux、Windows）是如何实现这些属性的控制机制的。

Answer 1

文件访问控制属性的具体作用

1. 读权限（Read）：
   • 允许用户查看文件的内容。例如对于文本文件，可使用文本编辑器打开阅读；对于图片文件，能使用图像查看器查看。若没有读权限，用户无法知晓文件的具体信息。
2. 写权限（Write）：
   • 赋予用户修改文件内容的能力。可以对文件进行编辑、添加或删除数据等操作。缺乏写权限时，文件内容无法被更改。
3. 执行权限（Execute）：
   • 针对可执行文件（如程序、脚本等），允许用户运行该文件。若可执行文件没有执行权限，系统将拒绝运行它。

Linux系统实现控制机制

1. 权限表示：
   • Linux 使用 9 位权限掩码表示文件权限，分为三组，分别对应文件所有者（Owner）、文件所属组（Group）和其他用户（Others）。每一组都有读（r）、写（w）、执行（x）权限，例如 rwxr-xr-x，第一个 rwx 表示文件所有者有读、写、执行权限；第二个 r-x 表示文件所属组有读和执行权限；第三个 r-x 表示其他用户有读和执行权限。
2. 设置与修改：
   • 使用 chmod 命令来更改文件权限。可以用符号模式（如 chmod u+rwx,g+rx,o+rx file.txt 表示给所有者添加读、写、执行权限，给组和其他用户添加读和执行权限）或数字模式（如 chmod 755 file.txt，其中 7 代表 rwx，5 代表 r-x）。
3. 文件所有者与组：
   • 文件有明确的所有者和所属组。可以通过 chown 命令更改文件所有者，chgrp 命令更改文件所属组。这与权限设置配合，精准控制不同用户对文件的访问。

Windows系统实现控制机制

1. 访问控制列表（ACL）：
   • Windows 通过访问控制列表来管理文件权限。ACL 包含一系列访问控制项（ACE），每个 ACE 定义了一个用户或用户组对文件的特定权限。例如，一个 ACE 可能指定用户 “John” 对某个文件有完全控制权限，另一个 ACE 可能指定 “Sales” 组对该文件只有读权限。
2. 权限设置界面：
   • 在 Windows 资源管理器中，通过文件属性的 “安全” 选项卡，管理员或文件所有者可以直观地添加、删除用户或组，并为其分配不同的权限，如完全控制、读取、写入、执行等。权限设置较为直观，普通用户也能方便操作。
3. 继承机制：
   • Windows 文件系统中的权限具有继承性。文件夹的权限设置可以自动应用到其包含的子文件夹和文件，除非明确设置了不同的权限。这有助于统一管理文件夹结构内的权限，减少手动设置的工作量。