学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

支持双总线安全结构的操作系统进程管理的研究与实现

作　者: 黄文泽
导　师: 邵峰晶
学　校: 青岛大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 双总线 安全结构 操作系统 进程管理 总线切换
分类号: TP316
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 51次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


在网络安全问题变得越来越严峻的形势下,为解决该问题而进行的相关研究也在不断深入,解决问题的思路不再局限于已经形成的技术领域,如病毒扫描技术、防火墙技术、入侵检测技术、软硬件加密技术等。许多专家学者已经从更新的角度,希望在更大程度上解决网络安全问题。单CPU双总线安全计算机体系结构sCPU-dBUS便是从改进计算机体系结构角度增强计算机系统的网络安全性。本文针对sCPU-dBUS双总线安全体系结构的特点,研究、设计并实现了一种支持该体系结构的操作系统进程管理方法。首先研究了双进程管理单元的基本理论。该理论将系统中的用户进程分为本地用户进程和网络用户进程。本地用户进程运行在本地子系统,网络用户进程运行在网络子系统。为保证本地子系统和网络子系统的独立性,提高系统的安全性,两个独立的进程管理单元对系统中的本地用户进程和网络用户进程进行分别管理。然后,本文设计了一种支持双总线安全结构的进程调度器。该调度器具有两个子调度器,分别是本地调度器和网络调度器。本地调度器运行在本地子系统,网络子调度器运行在网络子系统,两个子调度器能够对各自子系统中的进程进行调度。为了满足用户在不同场合下的内核切换需求,本文研究并设计了双内核切换机制。该切换机制实现了两种内核切换方式——用户控制的内核切换和数据传输中的内核切换。为了进一步加强系统的安全性,防止低优先级进程对高优先级进程造成破坏,本文研究并设计了用户进程管理机制,对用户进程间的交互行为进行约束。接下来,基于源代码开放的MicroC/OS-Ⅱ操作系统内核,实现了双进程管理单元理论。通过扩展MicroC/OS-Ⅱ的进程控制块,实现对用户进程的分类;通过扩展MicroC/OS-Ⅱ的进程创建函数,实现了对不同类型进程的创建;通过扩展MicroC/OS-Ⅱ的进程调度器,实现了支持双总线安全结构的进程调度;通过扩展MicroC/OS-Ⅱ的进程管理函数,实现了用户进程管理机制所要求的各种约束。最后,基于本课题组研发的安全结构网络终端主板,对双进程管理单元理论进行了测试。整个测试过程包括测试用例设计、现场测试、结果分析三个部分。测试结果表明,本文提出并实现的双进程管理单元机制能够很好的支持双总线安全结构,能够实现对本地用户进程和网络用户进程的独立管理,能够自动完成总线切换。

全文目录


摘要  2-3
Abstract  3-6
第一章 绪论  6-11
  1.1 研究的目的和意义  6-7
  1.2 国内外研究动态分析  7-9
    1.2.1 安全操作系统的研究动态  7
    1.2.2 嵌入式操作系统的研究动态  7-9
  1.3 创新点和主要工作  9-10
  1.4 论文结构  10-11
第二章 双总线安全体系结构  11-13
  2.1 双总线安全体系结构简介  11-12
  2.2 双总线安全体系结构对操作系统的要求  12-13
第三章 双进程管理单元  13-23
  3.1 双进程管理单元的基本理论  13-15
    3.1.1 进程整体结构  13-14
    3.1.2 进程队列及状态转换  14-15
  3.2 进程数据结构的设计  15-16
  3.3 进程创建  16
  3.4 进程调度与内核切换  16-18
  3.5 用户进程管理机制  18-23
    3.5.1 用户进程的创建及其约束  19
    3.5.2 用户进程的删除及其约束  19-20
    3.5.3 用户进程的阻塞及其约束  20-22
    3.5.4 用户进程的激活及其约束  22-23
第四章 基于MICROC/OS-Ⅱ的双进程管理单元的实现  23-43
  4.1 MICROC/OS-Ⅱ简介  23-25
  4.2 进程数据结构的扩展  25-27
  4.3 进程创建的扩展  27-29
  4.4 系统进程的扩展  29-31
  4.5 进程调度的扩展  31-35
    4.5.1 进程级的进程调度扩展  31-33
    4.5.2 中断级的进程调度扩展  33-35
  4.6 用户进程管理机制的实现  35-43
    4.6.1 用户进程的创建的实现  35-37
    4.6.2 用户进程的删除的实现  37-39
    4.6.3 用户进程的阻塞的实现  39-41
    4.6.4 用户进程的激活的实现  41-43
第五章 系统测试  43-51
  5.1 测试平台简介  43-47
    5.1.1 硬件环境  43-46
    5.1.2 软件环境  46-47
  5.2 设计测试用例  47-48
  5.3 测试结果及其分析  48-51
第六章 总结与展望  51-52
  6.1 全文工作总结  51
  6.2 问题与展望  51-52
参考文献  52-55
附录1 测试用例的代码  55-60
攻读学位期间的研究成果  60-61
致谢  61-63

相似论文

  1. 基于ARM9的智能解说系统的设计与实现,TP391.44
  2. 基于嵌入式系统钻孔成像装置的研究,P634.3
  3. IP网络QoS技术研究,TP393.09
  4. 嵌入式多参数环境智能监测系统的设计与实现,TP274
  5. 一种车联网智能终端设计及其路由算法研究,TP391.44
  6. 基于FFmpeg的H.264解码器在Symbian上的移植和优化,TN919.81
  7. 基于Qt/E的嵌入式膜片钳系统设计,TP368.1
  8. 基于Contiki操作系统的无线抄表系统节点设计,TP212.9;TP274
  9. 基于H.264网络视频传输方案的设计与实现,TN919.81
  10. 基于嵌入式技术的远程视频监控系统研究,TP277
  11. 基于VxWorks的嵌入式控制器的双机热备系统应用,TP273
  12. 基于嵌入式Web服务器的便携式卫星通信地球站监控系统的设计与实现,TN927.2
  13. 停车诱导在智能移动终端上的设计与实现,TN929.53
  14. 基于SOPC的嵌入式串口—网络协议转换器的设计和实现,TN915.05
  15. 嵌入式实时操作系统ARTs-OS中TCP/IP协议栈的开发,TP316.2
  16. 多DSP目标检测软件设计与优化,TP368.1
  17. 轻量级虚拟机的多平台扩展,TP391.9
  18. 面向小型机器人的嵌入式软件开发平台设计,TP368.1
  19. 嵌入式实时操作系统ARTs-OS的EDF调度算法改进,TP316.2
  20. Rootkit技术在第三方信息安全防护系统中的应用研究,TP309
  21. 基于Android平台的无线点菜系统的设计与实现,TP311.52

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 操作系统
© 2012 www.xueweilunwen.com