UNIX一切皆文件的思想正確嗎
一切皆XX，這一看就是本質論以及整體論信徒的吶喊！
引.關于樹型模型
樹型模型和一切皆文件沒有直接的關系，只是它們的經歷很類似。
近期看了一本老婆買的書，《視覺繁美》。在古代，人們對樹情有獨鐘，最終包括組織架構，包括分類都變成了樹，讀到了后面的章節，我才發現，原來樹型模型并不是一切的本質，它是在公元前10000左右的美索不達米亞的新月地帶人為產生的，即農業革命導致了人們產生了樹型模型的觀念。
樹型模型，很有秩序感，任意兩節點之間都是單向連通，任何節點都可以追溯和被追溯，一切顯得很完美。它甚至可以囊括世間萬物。以分類學為例子，古希臘哲學家波菲利的樹是一個典型，他事先定義了一切的屬性，然后用“有該屬性”還是“沒有該屬性”對事物進行分類，最終所有的東西都可以在這棵樹上找到一個葉子作為自己的位置。
當一切在樹型模型下都運行得很美好的時候(包括經濟，政治，公司經營等)，人們發現了原來更本質的思想是互聯的思想，于是當鏈接成了一切的時候，樹型模型就不再適用了。今天，我們處在一個復雜網絡的時代，復雜網絡無所不在，包括交際圈，城市，股票，氣象，以及我們的大腦本身。然而并不能因此否定提出“一切都是樹”的古人，正是因為他們的模型簡單，人類文明才會誕生并發展，今天我們迷茫于混沌，最終我們會發現，混沌是有序的混沌。
我想說的是，雖然一些觀點最終被證明是錯的，但是一開始的時候必須那么說，因為簡單是引起前進的動力，當遇到阻礙物或者瓶頸的時候，事情會橫向發展，即朝著復雜和混亂方面發展，但是復雜和混亂不是目標，而是試圖找一個繼續向上的洞，或許要做些調整，然后越過障礙后繼續簡單向上，正如植物生長一樣，生機勃勃。一切皆文件是UNIX的信條之一，如今它也遇到了一些挑戰。
關于一切皆文件的反例
procfs，進程文件系統。是UNIX系統中展示進程狀態以及相關數據的一個內存文件系統。它有著古老的歷史，可能在最開始就成了“一切皆文件”的事實上的布道者，你看，就連進程狀態也都可以表現成文件。
一切皆文件，其最原始的含義是這樣的，即文件操作擁有統一且簡單的接口，在計算機的公元前10000年那個年代，人們把所有的操作都可以歸結為讀，寫，控制，因此read，write，ioctl就成了最古老的文件操作集，如果試圖將所有的操作都歸到文件操作，那就要建立一系列的映射，這些映射抽象出了機制和策略，這個映射是一對多的，一個統一的操作原語表示機制，而多個不同的操作實現表現為策略，最終，VFS誕生了！
有了VFS，人們就方便了，將一切都實現為一個文件系統。直到今天Linux還在做這樣的事，并且好像不像UNIX那樣會停下來，當然，這是后話。當這種事情做的足夠多的時候，當安全需求越來越多的時候，正如IP網絡后來面對的問題一樣，簡單的基于屬主的ACL便不足以映射一切的安全控制規則。問題的關鍵在于，VFS導致出現的文件系統類型以及數量是不受控制的，而UNIX的文件ACL卻是確定的，因此就需要作平行于VFS的另一個映射，也就是另一個機制到策略的映射，如果可以，我可以管它叫VACL。
然而，沒有出現VACL，因為ACL的粒度太粗，其語義僅僅針對文件屬主，它只是說“能還是不能”，并無法表示“能的話，必須怎么做”，可是后來，出現了類似波菲利樹型分類的一個東西，叫做“能力”，就是說，將能想到的所有的操作都用一個二進制位表示，如果一個實體有這個操作的權限，則其為1，否則為0，這樣就產生了UNIX的能力模型，即POSIX Cap，一切都顯得很完美。但是，不同于后來的大眾分類索引法取代樹型分類索引法(實際上，直到今天還有人鼓吹樹型模型！)，POSIX Cap并不是很好用。procfs同樣也不適合用Cap來管理安全性！
procfs中應有盡有。該文件系統的內容是自動生成的，每一個進程在里面有一個目錄，目錄下存在該進程的屬性，試問，誰來定義針對這些文件的操作的Cap，如果是系統，那么系統在生成一個進程的時候，如何知道怎么定義；如果是用戶，那么無疑在fork/exec和procfs之間增加了一個HOOK，這太復雜了。procfs的本來的目的很簡單，有兩類：
- 導出系統信息
- 導出進程信息
不管怎樣都是為了增強其調試功能。不管怎樣，都不能試圖使用procfs來做一些違反UNIX原則的事。第一個問題在于procfs導出的信息包括進程的地址空間，隔離進程地址空間是UNIX乃至所有操作系統的根本原則，只要將其展示在procfs，就可能會被read，write，mmap...很多的UNIX，包括BSD，都因為這個出過事情，因此后來的版本就干脆去掉了procfs；第二個問題在于內核空間該不該處理信息格式的問題，由于VFS是HOOK在內核態的，因此各種實際文件系統的操作也在內核態實現，于是就會有大量的格式化的操作在內核進行，然而不應該再內核做這些，如果直接導出二進制數據，卻又違反了procfs的本意。為什么不修補漏洞和問題而干脆讓procfs下課，這正是體現了UNIX設計上的純粹主義，與之相反是Linux的折中主義。
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圍繞著procfs的去留，有很多的辯論，辯論圍繞兩方面：
- procfs應該下課：完全使用sysctl接口來代替procfs。既然作為進程屬性一部分的地址空間無法導出，那么何必保留另外90%+呢？
- procfs應該保留：考慮到sysctl并不是在每一個UNIX系統都是標準的工具集的一部分導致的互操作的問題，建議保留統一接口的procfs。
不管怎樣，都是圍繞著UNIX哲學問題的爭論。Linux卻完全拋開這些，實現了自己的procfs。
Linux的折中
Linux沒有拋棄procfs，而是修補了它的關鍵問題，至于另外一些不關鍵的問題，Linux社區并不在意。在procfs的VFS操作集的定義上，Linux采用了以下的定義：
- #define mem_write NULL
- #ifndef mem_write
- //一個嚇人的注釋！
- /* This is a security hazard */
- static ssize_t mem_write(struct file * file, const char * buf,
- ...
- #endif
- static struct file_operations proc_mem_operations = {
- .llseek = mem_lseek,
- //read操作有很多限制，不允許訪問別的進程的地址空間
- .read = mem_read,
- //NULL定義write操作
- .write = mem_write,
- .open = mem_open,
- //沒有mmap的實現
- };
這就避免了安全問題！
Linux正在一切皆文件的路上越走越遠，并且還將繼續走下去，如今你能看到很多非常規的FS，比如procfs，sysfs，devfs，debugfs，cpuset，cgroup，sockfs等等...Linux小心翼翼地對包括procfs在內的一切非常規文件系統進行管理，哪些可以read，哪些可以write，哪些要嚴禁怎樣等等，都要經過周密考慮，想來也只有Linux這種開放的開發平法平臺才敢這么做吧，有了任何漏洞可以馬上被找出來然后最快的速度給與修正！
