網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化高安全操作系統(tǒng)——本地與網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)間安全切換機制的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、網(wǎng)絡(luò)安全問題日益嚴峻，已有的傳統(tǒng)方法已經(jīng)不再能夠滿足日益增長的網(wǎng)絡(luò)安全問題的需要，單CPU雙總線安全計算機體系結(jié)構(gòu)（簡稱sCPU-dBUS）從改變計算機體系結(jié)構(gòu)的角度來保障計算機系統(tǒng)的安全性。它包含唯一的CPU資源以及本地總線和網(wǎng)絡(luò)總線兩條獨立的高速系統(tǒng)總線；CPU連接到主總線，而總線橋接器控制CPU與本地總線和網(wǎng)絡(luò)總線的接通與斷開。本課題組自主研發(fā)了基于sCPU-dBUS體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化安全操作系統(tǒng)NetOS-I，它具有兩個獨立的

2、操作系統(tǒng)子內(nèi)核，分別運行于本地子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。
　　 為了使兩個操作系統(tǒng)子內(nèi)核能夠合理的共享CPU，實現(xiàn)CPU時間片的有效分配及管理，必須有一套系統(tǒng)切換機制來保證系統(tǒng)的實時切換。為了保障系統(tǒng)的安全性，還需要有一套有效的安全保障機制來保障系統(tǒng)切換的安全性。本文設(shè)計的子系統(tǒng)間安全切換機制即實現(xiàn)了系統(tǒng)的安全切換。
　　 本文首先對子系統(tǒng)間安全切換機制進行了總體設(shè)計：(1)設(shè)計了將兩個子系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)管理進程作為系統(tǒng)切換機制的

3、控制樞紐，負責接收來自兩個子系統(tǒng)的系統(tǒng)切換請求；(2)設(shè)計系統(tǒng)切換的觸發(fā)模式為硬切換模式和軟切換模式兩種，分別用于用戶控制下的系統(tǒng)切換和數(shù)據(jù)傳輸中的系統(tǒng)切換兩種。用戶按鍵或者輸入命令后，便可以實現(xiàn)相應情況下的系統(tǒng)切換；(3)設(shè)計將時鐘中斷處理程序作為系統(tǒng)切換的出入口，以便實現(xiàn)系統(tǒng)的實時切換。
　　 其次，本文對系統(tǒng)切換的安全保障機制進行了設(shè)計及實現(xiàn)。設(shè)計采用命令加密和命令附加密碼的雙重保障機制來保障系統(tǒng)切換的安全性。本文采用了公