4.2. Защита данных.

4.2.1. Стратегия защиты данных.

Все прикладные программы в многопрограммном режиме выполняются на одном (нижнем) уровне привилегий. Механизм виртуальной памяти обеспечивает их защиту от взаимных помех.

Для сегментов данных системных программ, дескрипторы которых размещены в глобальной таблице дескрипторов, также возможно разделение адресных пространств, но только за счет механизма трансляции страниц. Поэтому всем программам разрешено обращаться к любым данным на своем уровне привилегий.

Логика сервисных функций современных операционных систем предусматривает работу с данными программ менее защищенных режимов. Поэтому программам разрешено обращаться к данным и на менее привилегированных уровнях.

Защита программ от взаимных помех здесь определяется только корректностью написания системных программ

Программам не разрешается считывание/запись элементов данных, которые имеют более высокий уровень привилегий, т.е. "движение" к данным внутрь колец защиты запрещается. Любая такая попытка приводит к фиксации нарушения общей защиты.

Это общее правило защиты доступа к данным можно записать в виде условия: CPL (т.е. PL программы) <= DPL (т.е. PL данных) или представить графически в виде допустимых схем обращения к данным (рис. 6.).

На рис. 6 уровни привилегий представлены в виде горизонтальных "этажей", сегменты программ - в виде треугольников, данных - в виде квадратов. Стрелками без перекрещивания указаны разрешенные схемы доступа.

Рис. 6. Схемы допустимых обращений к данным.

Представленное общее правило защиты доступа к данным является "рамочным", отражающим только максимальные возможности доступа. Полное правило доступа несколько сложнее. В условие проверки вводится параметр "эффективный уровень" привилегий (Effective Privilege Level - EPL) как функция уровня привилегий запросчика RPL:

EPL = max [CPL, RPL]

Параметр EPL используется в условии проверки разрешения доступа к сегментам вместо CPL.

С учетом RPL условие проверки разрешения доступа к данным приобретает вид:

EPL <= DPL                            или

max [CPL,RPL] <= DPL        или

(CPL <= DPL) & (RPL <= DPL)

• на выход за пределы сегмента и таблиц,
• соответствие типа сегмента,
• прав использования содержимого сегмента или страницы.