Ecco come questa distinzione funziona come sistema di protezione:
1. Separazione dei privilegi:
* Modalità monitor (modalità kernel): Il kernel del sistema operativo funziona in modalità monitoraggio, godendo di pieno accesso alle risorse hardware e di sistema. Può eseguire istruzioni privilegiate che sono vietate ai programmi utente.
* Modalità utente: Programmi e applicazioni utente eseguiti in modalità utente, con accesso limitato alle risorse di sistema. Non possono accedere direttamente a hardware o eseguire istruzioni privilegiate.
Questa separazione impedisce ai programmi utente dannosi o difettosi dalla corruzione del sistema operativo o di altri programmi.
2. Accesso controllato all'hardware:
* Modalità monitor: Il kernel ha il pieno controllo su dispositivi hardware come memoria, dischi rigidi, interfacce di rete e periferiche. Gestisce come i programmi utente accedono a questi dispositivi, garantendo equità e prevenzione dei conflitti.
* Modalità utente: I programmi utente possono accedere alle risorse hardware solo attraverso l'interfaccia del kernel. Devono richiedere l'accesso tramite chiamate di sistema e il kernel verifica e concede l'accesso in base alle politiche di sicurezza.
Questo accesso controllato impedisce modifiche non autorizzate ai file di sistema o alle impostazioni hardware, proteggendo l'integrità del sistema operativo.
3. Prevenire l'interferenza tra i processi:
* Modalità monitor: Il kernel gestisce e alloca le risorse di sistema (ad es. Memoria, tempo della CPU) a processi diversi. Garantisce che un processo non possa interferire o accedere alle risorse di un altro processo.
* Modalità utente: I programmi utente operano all'interno dei loro spazi e risorse di memoria assegnati, isolati da altri processi. Questa separazione protegge i processi dagli errori reciproci o dalle azioni dannose.
Questo isolamento migliora la stabilità del sistema e impedisce gli arresti causati da un processo difettoso che colpisce altri processi.
4. Applicazione delle politiche di sicurezza:
* Modalità monitor: Il kernel implementa le politiche di sicurezza e controlla l'accesso alle risorse di sistema in base a queste politiche. Può applicare regole come autenticazione utente, autorizzazioni di file e restrizioni di accesso alla rete.
* Modalità utente: I programmi utente devono operare entro le limitazioni imposte dalle politiche di sicurezza del kernel. Non possono bypassare queste politiche o ottenere un accesso non autorizzato a risorse protette.
Questa sicurezza forzata garantisce che solo utenti e programmi autorizzati abbiano accesso a dati e risorse sensibili, proteggendo il sistema da accesso non autorizzato e potenziali violazioni.
In sintesi, la distinzione in modalità monitor/utente è un elemento fondamentale per la sicurezza del sistema operativo. Fornisce una chiara separazione dei privilegi, l'accesso controllato all'hardware, l'isolamento tra i processi e un meccanismo per far rispettare le politiche di sicurezza, tutti contribuendo alla solida protezione del sistema operativo e delle sue risorse.
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