Πώς η διάκριση μεταξύ της λειτουργίας παρακολούθησης και της λειτουργίας του χρήστη ως συστήματος προστασίας;

Η διάκριση μεταξύ της λειτουργίας παρακολούθησης και Λειτουργία χρήστη είναι μια θεμελιώδη έννοια στα λειτουργικά συστήματα, ενεργώντας ως μηχανισμός κρίσιμης προστασίας για την εξασφάλιση της σταθερότητας και της ασφάλειας του συστήματος.

Δείτε πώς λειτουργεί αυτή η διάκριση ως σύστημα προστασίας:

1. Διαχωρισμός των προνομίων:

* Λειτουργία παρακολούθησης (λειτουργία πυρήνα): Ο πυρήνας του λειτουργικού συστήματος εκτελείται σε λειτουργία παρακολούθησης, απολαμβάνοντας πλήρη πρόσβαση σε πόρους υλικού και συστήματος. Μπορεί να εκτελέσει προνομιακές οδηγίες που είναι εκτός ορίων προγραμμάτων.

* Λειτουργία χρήστη: Τα προγράμματα και οι εφαρμογές χρηστών εκτελούνται σε λειτουργία χρήστη, με περιορισμένη πρόσβαση σε πόρους συστήματος. Δεν μπορούν να αποκτήσουν άμεση πρόσβαση στο υλικό ή να εκτελέσουν προνομιακές οδηγίες.

Αυτός ο διαχωρισμός εμποδίζει τα κακόβουλα ή ελαττωματικά προγράμματα χρηστών να καταστρέφουν το λειτουργικό σύστημα ή άλλα προγράμματα.

2. Ελεγχόμενη πρόσβαση σε υλικό:

* Λειτουργία παρακολούθησης: Ο πυρήνας έχει πλήρη έλεγχο σε συσκευές υλικού όπως μνήμη, σκληρούς δίσκους, διεπαφές δικτύου και περιφερειακά. Διαχειρίζεται τον τρόπο με τον οποίο τα προγράμματα των χρηστών έχουν πρόσβαση σε αυτές τις συσκευές, εξασφαλίζοντας τη δικαιοσύνη και την πρόληψη των συγκρούσεων.

* Λειτουργία χρήστη: Τα προγράμματα χρήστη μπορούν να έχουν πρόσβαση μόνο τους πόρους υλικού μέσω της διεπαφής του πυρήνα. Πρέπει να ζητήσουν πρόσβαση μέσω κλήσεων συστήματος και ο πυρήνας επαληθεύει και επιβάλλει πρόσβαση με βάση τις πολιτικές ασφαλείας.

Αυτή η ελεγχόμενη πρόσβαση εμποδίζει τις μη εξουσιοδοτημένες τροποποιήσεις σε αρχεία συστήματος ή ρυθμίσεις υλικού, προστατεύοντας την ακεραιότητα του λειτουργικού συστήματος.

3. Πρόληψη παρεμβολής μεταξύ διαδικασιών:

* Λειτουργία παρακολούθησης: Ο πυρήνας διαχειρίζεται και διαθέτει πόρους συστήματος (π.χ. μνήμη, χρόνο CPU) σε διαφορετικές διαδικασίες. Εξασφαλίζει ότι μια διαδικασία δεν μπορεί να παρεμβαίνει ή να έχει πρόσβαση στους πόρους μιας άλλης διαδικασίας.

* Λειτουργία χρήστη: Τα προγράμματα χρηστών λειτουργούν στους χώρους μνήμης και τους πόρους που έχουν εκχωρηθεί, απομονωμένα από άλλες διαδικασίες. Αυτός ο διαχωρισμός προστατεύει τις διαδικασίες από τα σφάλματα του άλλου ή τις κακόβουλες ενέργειες.

Αυτή η απομόνωση ενισχύει τη σταθερότητα του συστήματος και εμποδίζει τις συντριβές που προκαλούνται από μια ελαττωματική διαδικασία που επηρεάζει άλλες διαδικασίες.

4. Επιβολή πολιτικών ασφαλείας:

* Λειτουργία παρακολούθησης: Ο πυρήνας εφαρμόζει πολιτικές ασφαλείας και ελέγχει την πρόσβαση σε πόρους του συστήματος βάσει αυτών των πολιτικών. Μπορεί να επιβάλλει κανόνες όπως ταυτότητα με τον έλεγχο ταυτότητας χρήστη, τα δικαιώματα αρχείων και τους περιορισμούς πρόσβασης στο δίκτυο.

* Λειτουργία χρήστη: Τα προγράμματα χρηστών πρέπει να λειτουργούν εντός των περιορισμών που επιβάλλονται από τις πολιτικές ασφαλείας του πυρήνα. Δεν μπορούν να παρακάμψουν αυτές τις πολιτικές ή να αποκτήσουν μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση σε προστατευμένους πόρους.

Αυτή η επιβαλλόμενη ασφάλεια διασφαλίζει ότι μόνο οι εξουσιοδοτημένοι χρήστες και τα προγράμματα έχουν πρόσβαση σε ευαίσθητα δεδομένα και πόρους, προστατεύοντας το σύστημα από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση και πιθανές παραβιάσεις.

Συνοπτικά, η διάκριση της λειτουργίας οθόνης/λειτουργίας χρήστη είναι ένα θεμελιώδες δομικό στοιχείο για την ασφάλεια του λειτουργικού συστήματος. Παρέχει σαφή διαχωρισμό των προνομίων, ελεγχόμενη πρόσβαση στο υλικό, απομόνωση μεταξύ διαδικασιών και μηχανισμού για την επιβολή πολιτικών ασφαλείας, που συμβάλλουν στην ισχυρή προστασία του λειτουργικού συστήματος και τους πόρους του.