Управление
памятью в Windows
Таблицы страниц
12/
44
Таблица страниц позволяет преобразить виртуальный адрес в физический.
Запись таблицы страниц содержит физический начальный адрес страницы и различные метаданные, например права доступа. Они отображаются в виде многоуровневых таблиц.
Москва, осень 2021 г. |
Разработка безопасного программного обеспечения | Кафедра «Информационная безопасность» | © Московский технический университет связи и информатики |
13/
44
Управление
памятью в Windows
Структура виртуального адресного пространства
Москва, осень 2021 г. |
Разработка безопасного программного обеспечения | Кафедра «Информационная безопасность» | © Московский технический университет связи и информатики |
14/
44
Управление
памятью в Windows
Ограничения на размер виртуального адресного пространства в Windows (пользовательское/ядро)
Москва, осень 2021 г. |
Разработка безопасного программного обеспечения | Кафедра «Информационная безопасность» | © Московский технический университет связи и информатики |
Управление
памятью в Windows
Состояния страниц памяти
15/
44
•свободна – еще не передана никакому процессу и самой системе;
•передана (частная) – передана какому-то процессу
•зарезервирована – зарезервирована для процесса. Под резервированием понимается получение непрерывного диапазона виртуальных адресов без фактического выделения памяти
•разделяемая – зарезервирована для какого- то процесса, но может совместно использоваться несколькими процессами
Москва, осень 2021 г. |
Разработка безопасного программного обеспечения | Кафедра «Информационная безопасность» | © Московский технический университет связи и информатики |
16/
44
Управление памятью в Windows
Области в памяти процесса
•Рабочий набор - это часть виртуального адресного пространства, которая
внастоящий момент находится
вфизической памяти
•байты исключительного пользования –
все переданные (частные) страницы
вфизической и выгруженной памяти;
•байты виртуальной памяти –
переданная (частная)
и зарезервированная память;
•байты файла подкачки – часть байтов виртуальной памяти, которая находится
встраничном файле.
Подкатегории рабочего набора
. Его можно разбить на следующие подкатегории:
• частный рабочий набор – состоит из переданных (частных) страниц в физической памяти;
• разделяемый рабочий набор – состоит из всех разделяемых страниц (не важно, действительно они используются совместно несколькими процессами или нет);
• совместно используемый рабочий набор –
состоит из всех разделяемых страниц, которые действительно используются совместно несколькими процессами;
Москва, осень 2021 г. |
Разработка безопасного программного обеспечения | Кафедра «Информационная безопасность» | © Московский технический университет связи и информатики |
17/
44
Управление
памятью в Windows
Области в памяти процесса
Москва, осень 2021 г. |
Разработка безопасного программного обеспечения | Кафедра «Информационная безопасность» | © Московский технический университет связи и информатики |
18/
44
Структура
виртуальной памяти процесса Windows, исполняющего управляемый код .NET, для архитектуры x86/ARM
Москва, осень 2021 г. |
Разработка безопасного программного обеспечения | Кафедра «Информационная безопасность» | © Московский технический университет связи и информатики |
Объектно- ориентированное программирование систем защиты информации
Файловые системы
20/
44
Структура файла
Три наиболее вероятные структуры: а — последовательность байтов; б — последовательность записей; в — дерево
Москва, осень 2021 г. |
Разработка безопасного программного обеспечения | Кафедра «Информационная безопасность» | © Московский технический университет связи и информатики |
21/
44
Типы файлов
•Каталоги
•Символьные специальные
•Блочные специальные
•Обычные
Пример структур двоичных файлов: а — исполняемый файл; б — архив
Москва, осень 2021 г. |
Разработка безопасного программного обеспечения | Кафедра «Информационная безопасность» | © Московский технический университет связи и информатики |
22/
44
Атрибуты файлов
Атрибуты файла (метаданные) – это дополнительные сведения о файле, такие как дата и время последней модификации файла, его размер
Москва, осень 2021 г. |
Разработка безопасного программного обеспечения | Кафедра «Информационная безопасность» | © Московский технический университет связи и информатики |
23/
44
Каталоги
• системы с одноуровневыми каталогами состоит из одного каталога (корневого)
• иерархические системы каталогов - корневой каталог содержит в себе файлы и вложенные каталоги
Москва, осень 2021 г. |
Разработка безопасного программного обеспечения | Кафедра «Информационная безопасность» | © Московский технический университет связи и информатики |
24/
44
Реализация файловой системы
Структура файловой системы
Основные блоки
•загрузочный блок (здесь программа загружает операционную систему, содержащуюся в этом разделе)
•суперблок (содержит все ключевые параметры файловой системы)
•информация о свободных блоках файловой системы
•i-узлы, массив структур данных
•корневой каталог (содержит вершину дерева файловой системы)
•все остальные каталоги и файлы
Москва, осень 2021 г. |
Разработка безопасного программного обеспечения | Кафедра «Информационная безопасность» | © Московский технический университет связи и информатики |
25/
44
Реализация файловой системы
Реализация файлов
Непрерывное размещение
Каждый файл хранится на диске в виде непрерывной последовательности блоков. Характеризуется простотой реализации и высокой производительностью
Дисковое пространство: а — непрерывное размещение семи файлов; б — состояние диска после удаления файлов D и F
Москва, осень 2021 г. |
Разработка безопасного программного обеспечения | Кафедра «Информационная безопасность» | © Московский технический университет связи и информатики |
26/
44
Реализация файловой системы
Реализация файлов
Размещение с использованием связанного списка
Каждый файл представлен в видев виде связанного списка дисковых блоков.
Первое слово каждого блока используется в качестве указателя на следующий блок, а вся остальная часть блока предназначается для хранения данных
Москва, осень 2021 г. |
Разработка безопасного программного обеспечения | Кафедра «Информационная безопасность» | © Московский технический университет связи и информатики |
27/
44
Реализация файловой системы
Реализация файлов
Размещение с помощью связанного списка, использующего таблицу в памяти
Вданном случае используется таблица, находящаяся в оперативной памяти, называется FAT (File Allocation Table — таблица размещения файлов).
Вней хранятся все указатели на следующие блоки.
Москва, осень 2021 г. |
Разработка безопасного программного обеспечения | Кафедра «Информационная безопасность» | © Московский технический университет связи и информатики |
28/
44
Реализация файловой системы
Реализация файлов
I-узлы
I-узлом называется связь блока с файлом структуры данных, содержащая атрибуты файла и дисковые адреса его блоков.
Москва, осень 2021 г. |
Разработка безопасного программного обеспечения | Кафедра «Информационная безопасность» | © Московский технический университет связи и информатики |