Односторонние функции шифрования и их использования в системах обеспечения безопасности.
Односторонние функции шифрования и их их использования в системах ОФШ применяется к шифруемым данным для формирования дайджеста, то есть значения, состоящего из фиксированного небольшого числа байт. Дайджест передается вместе с исходным сообщением. Зная ОФШ, получатель формирует дайджест, используя переданные данные, и сравнивает его с полученным дайджестом. В случае если для вычисления дайджеста использовалась ОФШ с параметром, известным только отправителю и получателю, любая модификация исходного сообщения будет обнаружена.
Второй вариант использования ОФШ: ОФШ не имеет параметра-ключа, но применяется к сообщению, дополненному секретным ключом. Получатель, извлекая исходное сообщение также дополняет его ключом, после чего применяем ОФШ и сравнивает результат с полученным дайджестом.
ОФШ должна удовлетворять следующим условиям:
• По дайджесту нельзя вычислить исходное сообщение
• Должна отсутствовать возможность вычисления двух разных сообщений, для которых с помощью ОФШ получались бы одинаковые дайджесты.
Задача
Компьютер имеет 32-разрядное адресное пространство и страницы размером 8Кбайт. Таблица страниц целиком поддерживается аппаратно, на запись в ней отводится одно 32-разрядное слово. При запуске процесса таблица страниц копируется из памяти в аппаратуру, одно слово требует 10нс. Если каждый процесс работает в течение 100мс (включая время загрузки таблицы страниц), какая доля времени процессора жертвуется на загрузку таблицы страниц?
Решение
Размер страницы = 8кб = 2^13 => в виртуальном адресе из 32 бит 13 выделено под смещение. Значит под номер выделено 19 бит => число записей в таблице страниц = 2^19. Общее время загрузки таблицы страниц = время копирования одной записи * число записей = 10нс * 2^19, что приблизительно соответствует
500 000 * 10 / 1 000 000 000=0,005 = 5 мс.
Доля времени, которая жертвуется на загрузку = время загрузки / время выполнения =5 %.
Билет 16
1. Модели процессов и потоков. Состояния процессов и потоков. Дескриптор и контекст процесса и потока. Переключение контекстов процессов и потоков.
2. Физическая организация файловой системы FAT. Возможности файловых систем FAT12, FAT16 и FAT32. Использование FAT-систем в ОС Windows, количественные характеристики.
1. Модели процессов и потоков. Состояния процессов и потоков. Дескриптор и контекст процесса и потока. Переключение контекстов процессов и потоков.
В многозадачной (многопроцессной) системе процесс может находиться в одном из трех основных состояний:
ВЫПОЛНЕНИЕ - активное состояние процесса, во время которого процесс обладает всеми необходимыми ресурсами и непосредственно выполняется процессором;
ОЖИДАНИЕ - пассивное состояние процесса, процесс заблокирован, он не может выполняться по своим внутренним причинам, он ждет осуществления некоторого события, например, завершения операции ввода-вывода, получения сообщения от другого процесса, освобождения какого-либо необходимого ему ресурса;
ГОТОВНОСТЬ - также пассивное состояние процесса, но в этом случае процесс заблокирован в связи с внешними по отношению к нему обстоятельствами: процесс имеет все требуемые для него ресурсы, он готов выполняться, однако процессор занят выполнением другого процесса.
В ходе жизненного цикла каждый процесс переходит из одного состояния в другое в соответствии с алгоритмом планирования процессов, реализуемым в данной операционной системе.
В состоянии ВЫПОЛНЕНИЕ в однопроцессорной системе может находиться только один процесс, а в каждом из состояний ОЖИДАНИЕ и ГОТОВНОСТЬ - несколько процессов, эти процессы образуют очереди соответственно ожидающих и готовых процессов.
Образ процесса: программа, данные, стек и атрибуты процесса
Информация |
Описание |
Данные пользователя |
Изменяемая часть пользовательского адресного пространства (данные программы, пользовательский стек и модифицируемый код) |
Пользовательская программа |
Программа, которую нужно выполнить |
Системный стек |
Один или несколько системных стеков для хранения параметров и адресов вызова процедур и системных служб |
Управляющий блок процесса |
Данные, необходимые ОС для управления процессом |
Дескриптор процесса содержит:
Информацию по идентификации процесса
Информацию по состоянию процесса
Информацию, используемую для управления процессом
Информация по идентификации процесса
Идентификатор процесса
Идентификатор пользователя
Идентификаторы родительского и дочерних процессов
Информация по состоянию и управлению процессом
Состояние процесса, определяющее его готовность к выполнению
Данные о приоритете (текущий, по умолчанию, максимально возможный);
Информация о событиях – идентификация события, позволяющего продолжить выполнение процесса;
Указатели, определяющие расположение образа процесса в оперативной памяти и на диске;
Указатели на другие процессы (находящиеся в очереди на выполнение);
Флаги, сигналы и сообщения, имеющие отношение к обмену инфо между двумя процессами;
Данные о привилегиях;
Указатели на ресурсы, которыми управляет процесс;
Сведения по использованию ресурсов и процессора;
Информация, связанная с планированием.
КОНТЕКСТ ПРОЦЕССА
Содержимое регистров процессора, доступных пользователю (обычно 8 – 32 регистра и до 100 регистров в RISC – процессорах);
Содержимое счетчика команд;
Состояние управляющих регистров и регистров состояния;
Коды условия, отражающие результат выполнения последней арифметической или логической операции (например, равенство нулю, переполнение);