Программирование для Linux. Профессиональный подход

9.5. Вопросы оптимизации

Даже при наличии в программе ассемблерных вставок модуль оптимизации компилятора пытается переупорядочить и переписать код программы, чтобы минимизировать время ее выполнения. Когда оптимизатор обнаруживает, что выходные данные функции asm не используются, он удаляет ее, если только ему не встречается ключевое слово volatile. Любой вызов функции asm может быть перемещен самым непредсказуемым образом. Единственный способ гарантировать конкретный порядок ассемблерных инструкций — включить все нужные инструкции в одну функцию asm.

Применение функции asm ограничивает эффективность оптимизации, поскольку компилятор не понимает семантику используемых в ней ассемблерных выражений. Помните об этом!

9.6. Вопросы сопровождения и переносимости

Если вы решили включить в программу архитектурно-зависимые ассемблерные вставки. поместите их в отдельные макросы или функции, что облегчит сопровождение программы. Когда все макросы находятся в одном файле и задокументированы, программу легче будет перенести в другую систему, так как придется переписать один-единственный файл. Например, большинство вызовов asm в исходных текстах Linux сгруппировано в файлах /usr/src/linux/include/asm и /usr/src/linux/include/asm-i386.

Глава 10 Безопасность

Одним из основных достоинств Linux является поддержка одновременной работы нескольких пользователей, в том числе по сети. Но у всякой медали есть обратная сторона. В данном случае — это угрозы безопасности, возникающие, когда система подключена к Internet. При благоприятном стечении обстоятельств хакер сможет войти в систему и прочитать, модифицировать или удалить хранящиеся в ней файлы. Кроме того, сами пользователи системы могут получать несанкционированный доступ к чужим файлам.

В ядре Linux есть множество средств, позволяющих предотвратить подобные события. Но защищать следует и обычные приложения. Предположим, к примеру, что разрабатывается бухгалтерская программа. Любой пользователь может зарегистрировать в программе отчет о расходах, но далеко не каждый имеет право утвердить этот отчет. Пользователям разрешается просматривать информацию о своих зарплатах, но, естественно, не о зарплатах своих коллег. Менеджерам может быть разрешено получать данные о зарплатах служащих их отделов, но не служащих других отделов.

Все эти меры предосторожности требуют особого внимания. Очень легко допустить ошибку, из-за которой пользователи смогут делать то, что им не разрешено. Конечно, лучше всего воспользоваться помощью экспертов по системам безопасности. Но базовыми знаниями должен владеть любой разработчик программного обеспечения.

10.1. Пользователи и группы

В Linux каждому пользователю назначается уникальный номер, называемый его идентификатором (UID, user identifier). При регистрации в системе, естественно, вводится имя пользователя, а не идентификатор. Система преобразовывает введенное имя в соответствующий идентификатор и дальше работает только с ним.

С одним идентификатором может быть связано несколько пользовательских имен. С точки зрения системы это не имеет никакого значения и не представляет для нее проблемы: она учитывает только идентификатор. Пользовательские имена совершенно равноправны, если им соответствует одинаковый идентификатор.

Доступ к файлу или другому ресурсу контролируется путем закрепления за ним конкретного идентификатора пользователя. Только пользователь с этим идентификатором имеет привилегированный доступ к ресурсу. Например, можно создать файл, который будет открыт для чтения лишь его владельцу, либо создать каталог, в котором только владелец сможет создавать новые файлы. Это самые простые способы защиты данных.

Иногда требуется делить ресурсы с несколькими пользователями. К примеру, менеджер может создать файл, предназначенный для чтения другими менеджерами, но не рядовыми служащими. ОС Linux не позволяет закреплять за файлом несколько пользовательских идентификаторов, поэтому нельзя задать список лиц, имеющих доступ к данному конкретному файлу.

Но выход все же есть — это создание группы. Ей также назначается уникальный номер, называемый идентификатором группы (GID, group identifier). В каждую группу входит один или несколько идентификаторов пользователей. Один и тот же пользователь может быть членом множества групп, но членами групп не могут быть другие группы. У групп, как и у пользователей, есть имена, но они не играют практически никакой роли, так как система работает с идентификаторами групп.

Например, можно создать группу managers и включить в нее идентификаторы всех менеджеров компании. Тогда любой файл, принадлежащий этой группе, будет доступен только менеджерам и никому другому. Всякому системному ресурсу соответствует только одна группа.

Команда id позволяет узнать идентификатор текущего пользователя и группы, в которые он входит:

% id
uid=501(mitchell) gid=501(mitchell) groups=501(mitchell), 503(csl)

В первой части выходных данных указано, что идентификатор пользователя равен 501. В скобках приведено соответствующее этому идентификатору имя пользователя. Как следует из результатов работы команды, пользователь mitchell входит в две группы: с номером 501 (mitchell) и с номером 503 (csl). Читатели, возможно, удивлены тем, что группа 501 появляется дважды: в поле gid и в поле groups. Объяснение этому факту будет дано позже.

10.1.1. Суперпользователь

Одна учетная запись имеет для системы особое значение. [31] Пользователь, чей идентификатор равен 0, обычно носит имя root (его еще иногда называют суперпользователем). Этот пользователь обладает исключительными правами: он может читать и удалять любой файл, добавлять новых пользователей, отключать сетевые интерфейсы и т.п. Множество специальных операций разрешено выполнять лишь процессам, работающим с привилегиями суперпользователя.

31

Тот факт, что в системе есть всего один специальный пользователь, послужил причиной появления названия UNIX. Более ранняя операционная система, в которой было несколько специальных пользователей, называлась MULTICS.

К сожалению, этих специальных операций так много, что очень большое число программ должно принадлежать пользователю root. Если какая-то из этих программ ведет себя неправильно, система может погрузиться в хаос. Не существует способа воспрепятствовать работе такой программы: она может делать все что угодно. Поэтому программы, принадлежащие пользователю root, следует писать очень внимательно.

10.2. Идентификаторы пользователей и групп, закрепленные за процессами

До сих пор речь шла о командах, выполняемых конкретными пользователями. Это не совсем точно, поскольку компьютер в действительности никогда не знает, кто из пользователей за ним работает. Если пользователь Ева узнает имя и пароль пользователя Элис, она сможет войти в систему под ее именем, и компьютер позволит Еве выполнять те действия, которые разрешены для Элис. Системе известен лишь идентификатор пользователя, а не то, какой именно пользователь вводит команды. Таким образом, ответственность за безопасность системы распределяется между разработчиками приложений, пользователями и системными администраторами.