位运算-linux权限管理及应用
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
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)。