Linux基于位运算的权限控制

Linux权限控制是基于位运算实现的。

在Linux权限系统中，读、写、执行权限分别对应三个状态位：

读 写 执行 ==> 二进制 ==> 十进制
0 0 1 ==> 001 ==> 1
0 1 0 ==> 010 ==> 2
1 0 0 ==> 100 ==> 4
0 1 1 ==> 011 ==> 3
1 0 1 ==> 101 ==> 5
1 1 0 ==> 110 ==> 6
1 1 1 ==> 111 ==> 7

如上所示

  • “执行”权限使用二进制为001，即：十进制1。
  • “写入”权限使用二进制为010，即：十进制2。
  • “读取”权限使用二进制为100，即：十进制4。

实现权限的添加(或运算)

增加权限使用或（|）运算实现。

如，为用户增加“读取”、“写入”两种权限

读 写 执行 ==> 二进制 ==> 十进制 描述
0 0 0 ==> 000 ==> 0 已有权限（没有任何权限）
1 0 0 ==> 100 ==> 4 待增加的权限，读
0 1 0 ==> 010 ==> 2 待增加的权限，写

用户现有的权限码为0，为其增加“读取”、“写入”两种权限，即4，2
使用或运算结果如下

1
2
0|4=4 //增加读取权限
4|2=6 //增加写入权限

实现权限的减少（非运算）

位运算同样可以实现用户权限的减少，减少用户权限使用非（^）运算。
如，将权限码为7用户，移除执行权限：

读 写 执行 ==> 二进制 ==> 十进制 描述
1 1 1 ==> 111 ==> 7 已有权限
1 0 0 ==> 100 ==> 4 待判断的权限，读

权限码7（111）和1（001）的非运算结果为6，即：7^1=6。
权限码6，则为权限码7移除执行后的权限码。

实现权限的判断（与运算）

在需要进行用户权限判断时，可以使用与（&）运算判断用户是否具有某项权限。

如，判断权限码为6用户是否有“读取”，“执行”权限：

读 写 执行 ==> 二进制 ==> 十进制 描述
1 1 0 ==> 110 ==> 6 已有权限
1 0 0 ==> 100 ==> 4 待判断的权限，读
0 0 1 ==> 001 ==> 1 待判断的权限，执行

权限码6（110）和4（100）的与运算结果为4，即：6&4=4。
权限码6（110）和1（001）的与运算结果为0，即：0=6&1。

根据与运算的计算规律，当运算结果为所要判断权限本身值时，我们可以认为用户具有这个权限。而当运算结果为 0 时，我们可以认为用户不具有这个权限。

优点和缺陷

位运算的运算对象是二进制的位，速度快，效率高，而且节省存储空间，位运算做权限控制又相当地灵活。但是，位运算也有很大的局限，因为在32位计算机上，位移不能超过32次，这就要求权限数量不超过32种。而mySQL数据库的BIGINT，其存储空间为8Byte，使用BIGINT存储存储码时，权限数不能多于64个(8*8-1)。