[发明专利]处理器协助的内核地址空间细粒度管理方法

摘要

本发明公开了一种处理器协助的内核地址空间细粒度管理方法，克服了现有技术中，计算机操作系统中内核地址空间进行访问安全性不足的问题。该发明将传统内核地址空间划分为多个不同部分：普通域、机密性优先安全域、完整性优先安全域、过渡域、管理域或其它域，安全域是指非普通域的其它域，域之间的切换分为普通域切换至安全域、安全域切换至普通域，系统增加多个特定域，域之间的切换均为普通域切换至安全域，以及安全域切换至普通域两种。该技术具有以下优点：在计算机系统中实际上增加了多个虚拟机客户机，而对于用户直接接触的操作系统，即位于虚拟机客户机内的地址空间并没有变化，仍然简单的分割成用户空间和内核空间。

主权项

1.一种处理器协助的内核地址空间细粒度管理方法，其特征在于：将传统内核地址空间划分为多个不同部分：普通域、机密性优先安全域、完整性优先安全域、过渡域、管理域或其它域，安全域是指非普通域的其它域，域之间的切换分为普通域切换至安全域、安全域切换至普通域，系统增加多个特定域，域之间的切换均为普通域切换至安全域，以及安全域切换至普通域两种，其中普通域切换至安全域的过程分为以下步骤：步骤1：模式切换1，即普通域切换至过渡域，其含有两个环节：①跳板检查来源地址的合法性；②跳板读取PMC寄存器，记录当前观测值；步骤2：安全检验1，即跳板负责检查，其含有两个环节：①跳板首先对发起域切换的来源地址进行合法性检验；②来源地址通过合法性检验后，跳板为实施域切换执行路径完整性检验作近似的评估准备；步骤3：模式切换2，即过渡域切换至安全域，其含有两个环节：①跳板修改页表，完成工作模式的再次切换；②跳板根据索引值，完成请求合法性检查后，查获跳转的目标地址；步骤4：安全检验2，即跳板负责检查，其含有两个环节：①跳板通过观测执行指令数量以及ret指令预测失败事件数量，来判定当前执行路径是否完整，工作过程没有受到干扰；②跳板根据上一步骤所获得的目标地址实施跳转，完成域切换；其中安全域切换至普通域包括两个大的步骤：步骤1：模式切换３，其负责将管理模式切换到过渡模式，即服务结果以及返回点位置都提前写入普通域内特定空间；步骤2：模式切换４，其负责将过渡模式切换到普通模式，即再次切换工作模式，并开启系统中断，返回位于普通域内的返回点。