文件系统与网络协议核心问题解析

49、/usr/sbin/config程序的目的是什么？

/usr/sbin/config 程序根据内核配置文件和机器描述文件中的信息构建许多表，它是数据驱动的，不包含依赖于机器的代码。

50、请说明允许内核动态加载代码不安全的两个原因。

1. 攻击者可加载内核模块绕过系统安全策略，安装隐蔽后门，通过修改监控接口行为掩盖其在系统中的存在。
2. 内核完整性依赖安全的启动过程，当前依赖文件系统中用户空间管理保护的正确配置，允许动态加载代码可能破坏该配置，影响内核完整性。

51、为什么设备探测和挂载要分开进行？

• 设备探测和挂载分开进行，一是为了让驱动程序能对设备进行竞争，二是为了让驱动程序能将配置的识别部分和挂载部分分开。

52、描述设备结构体的用途。

设备结构体是自动配置数据结构的基本构建块，I/O 层次结构的每个部分都有自己的设备结构体。其名称和描述字段用于识别该结构体所代表的硬件，设备名称全局唯一，知道名称就足以找到该设备。每个设备是由 `devclass` 结构体表示的设备类的成员，设备结构体从 `devclass` 可用的驱动列表中引用其最匹配的驱动。

53、请说出资源分配和释放所使用的三个步骤。为什么这些功能要拆分为三个独立的步骤？

资源分配与释放的步骤说明

资源分配的三个步骤

1. 设置资源范围
2. 资源的初始分配
3. 激活资源

资源释放的三个步骤

1. 停用资源
2. 将资源的所有权释放给父总线
3. 释放资源

设计目的

将分配和释放拆分为三个步骤，是为了在划分分配和释放过程时提供最大的灵活性。

54、分层文件系统处理的七类操作分别是什么？

• 路径名搜索（pathname searching）
• 名称创建（name creation）
• 名称更改/删除（name change/deletion）
• 属性操作（attribute manipulation）
• 对象解释（object interpretation）
• 进程控制（process control）
• 对象管理（object management）

55、inode数据结构的目的是什么？

`inode` 是一种描述文件内容的数据结构。它包含以下信息：

- 文件的模式（mode）
- 所有者（owner）
- 时间戳（timestamp）
- 文件大小（size）
- 直接块（direct blocks）
- 间接块（indirect blocks）
- 块计数（block count）
- 引用计数（link count）
- 标志（flags）
- 生成号（generation number）
- 块大小（block size）
- 扩展属性大小（extended attribute size）
- 扩展属性块（extended attribute block）
- 数据（data）

系统可以通过 `inode` 中的指针数组将逻辑块号转换为物理扇区号。`inode` 还用于管理文件的命名引用计数，当引用计数为零时，系统会释放该 `inode`。

56、描述查找路径名组件所涉及的步骤。

1. 底层文件系统在查找目录中搜索路径名的下一个组件，并返回结果 vnode（若名称不存在则返回错误）。
2. 判断返回结果：
   - 若返回错误，顶层返回该错误；
   - 若路径名已耗尽，路径名查找完成，返回的 vnode 即为查找结果；
   - 若路径名未耗尽且返回的 vnode 不是目录，vnode 层返回“不是目录”错误；
   - 若没有错误，顶层检查返回的目录是否为另一个文件系统的挂载点：
   • 若是，查找目录变为挂载的文件系统；
   • 否则，查找目录变为下层返回的 vnode；
   • 然后重复步骤 1。

57、描述包含绝对路径名的符号链接和包含相对路径名的符号链接的解释方式有何不同。

若符号链接包含绝对路径名，则直接使用该绝对路径名进行查找；
若包含相对路径名，则相对于该链接在文件层次结构中的位置（而非调用进程的当前工作目录）来计算路径名，之后继续使用计算出的路径名进行查找。

58、解释为什么无特权的用户不允许对目录创建硬链接，但允许对目录创建符号链接。

• 硬链接设计上不允许跨文件系统引用文件，并且为防止文件系统层次结构中出现循环，无特权用户不允许创建指向目录的硬链接（除了 . 和 .. ）。
• 而符号链接被系统当作数据文件处理，而非文件系统结构的一部分，所以可以指向其他文件系统上的目录或文件，因此无特权用户被允许创建指向目录的符号链接。

59、fsync系统调用能保证什么？

当对一个文件执行 fsync 系统调用时，内核能够确保文件的内容和目录引用都被写入磁盘。

内核通过执行查找来查看是否存在针对 fsync 目标 inode 的 inodedep 。若找到 inodedep ，会检查其在待处理操作或缓冲区等待列表上是否有 diradd 依赖项。

若找到任何 diradd 结构，会跟随指针找到其关联的 pagedep 结构，并