Операционная система с единым адресным пространством

В информатике операционная система с единым адресным пространством (или SASOS ) — это операционная система , которая предоставляет только одно глобально общее адресное пространство для всех процессов . В операционной системе с единым адресным пространством численно идентичные ( виртуальная память ) логические адреса в разных процессах относятся к одному и тому же байту данных. ^[1]

В традиционной ОС с частным адресным пространством каждого процесса защита памяти основана на границах адресного пространства («изоляция адресного пространства»). Операционные системы с единым адресным пространством делают трансляцию и защиту ортогональными, что никоим образом не ослабляет защиту. ^[2]^[3] Основное преимущество заключается в том, что указатели (т. е. ссылки на память) имеют глобальную действительность, то есть их значение не зависит от процесса, использующего их. Это позволяет совместно использовать структуры данных, связанные с указателями, между процессами и делать их постоянными, то есть хранить их в резервном хранилище.

Некоторые архитектуры процессоров имеют прямую поддержку защиты, независимой от трансляции. В таких архитектурах SASOS может выполнять переключение контекста быстрее, чем традиционная ОС. К таким архитектурам относятся Itanium и версия 5 архитектуры Arm , а также архитектуры возможностей, такие как CHERI. ^[4]

SASOS не следует путать с плоской моделью памяти , которая не обеспечивает трансляцию адресов и, как правило, защиту памяти. Напротив, SASOS делает защиту ортогональной трансляции: можно назвать элемент данных (т. е. знать его виртуальный адрес), не имея возможности получить к нему доступ.

К проектам SASOS, использующим аппаратную защиту, относятся следующие:

Ангел
IBM i (ранее называвшийся OS/400)
Игуана в NICTA , Австралия.
Мунги в NICTA , Австралия
Немезида
Опал
Скаут
Сомбреро

Связанные с этим операционные системы обеспечивают защиту посредством безопасности типов на уровне языка.

См. также

Ссылки

^ Эрик Дж. Колдингер; Джеффри С. Чейз; Сьюзан Дж. Эггерс (сентябрь 1992 г.). «Поддержка архитектуры операционных систем с единым адресным пространством». Уведомления ACM SIGPLAN . 27 (9): 175–186. дои : 10.1145/143371.143508 .
^ Тим Уилкинсон; Кевин Мюррей; Стивен Рассел; Гернот Хейзер; Йохен Лидт (13 ноября 1995 г.). «Операционные системы единого адресного пространства» (PDF) . Университет Нового Южного Уэльса . Раздел 2: «Защита памяти». CiteSeerX 10.1.1.13.7042 .
^ Джеффри С. Чейз; Генри М. Леви ; Майкл Дж. Фили; Эдвард Д. Лазовска (ноябрь 1994 г.). «Совместное использование и защита в операционной системе с одним адресным пространством» (PDF) . Транзакции ACM в компьютерных системах . 12 (4): 271–307. CiteSeerX 10.1.1.127.7313 . дои : 10.1145/195792.195795 .
^ Уотсон, Роберт Н.М .; Нойманн, Питер Г .; Вудрафф, Джонатан; Андерсон, Джонатан; Андерсон, Росс ; Дэйв, Нирав; Лори, Бен ; Мур, Саймон В.; Мердок, Стивен Дж .; Паепс, Филип; Роу, Майкл; Саиди, Хассен (3 марта 2012 г.). «CHERI: исследовательская платформа, объединяющая аппаратную виртуализацию и защиту» (PDF) . Неопубликованный доклад семинара для RESoLVE'12, 3 марта 2012 г., Лондон, Великобритания . НИИ . Международная лаборатория компьютерных наук
^ Майкл Голм; Майк Фельзер; Кристиан Ваверсих; Юрген Кляйнедер. «Операционная система JX» (PDF) .
^ Кевин Боос, Намита Лиянаге, Рамла Иджаз и Линь Чжун. «Тезей: эксперимент в структуре операционной системы и управлении состоянием» . 2020.
^ «Операционная система Torsion» . цитата: «Torsion… многозадачная операционная система с единым адресным пространством и прозрачным сохранением данных».

Библиография

Джеффри С. Чейз; Генри М. Леви ; Майкл Дж. Фили; Эдвард Д. Лазовска (ноябрь 1994 г.). «Совместное использование и защита в операционной системе с одним адресным пространством». Транзакции ACM в компьютерных системах . 12 (4): 271–307. CiteSeerX 10.1.1.127.7313 . дои : 10.1145/195792.195795 . .
Хайзер, Гернот ; Эльфинстон, Кевин; Вочтелоо, Джерри; Рассел, Стивен; Лидтке, Йохен (1998). «Операционная система с одним адресом Mungi» . Программное обеспечение: практика и опыт . 28 (9): 901–928. CiteSeerX 10.1.1.146.4216 . doi : 10.1002/(SICI)1097-024X(19980725)28:9<901::AID-SPE181>3.0.CO;2-7 . S2CID 62189930 . Архивировано из оригинала 27 июня 2022 года.
Майкл М. Свифт; Брайан Н. Бершад; Генри М. Леви (декабрь 2003 г.). «Повышение надежности стандартных операционных систем». Обзор операционных систем ACM SIGOPS . 37 (5): 207. CiteSeerX 10.1.1.5.3338 . дои : 10.1145/1165389.945466 .
Эрик Дж. Колдингер; Джеффри С. Чейз; Сьюзан Дж. Эггерс (сентябрь 1992 г.). «Поддержка архитектуры операционных систем с единым адресным пространством». Уведомления ACM SIGPLAN . 27 (9): 175–186. дои : 10.1145/143371.143508 .

Эта компьютерной инженерии, статья, посвященная незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] Эрик Дж. Колдингер; Джеффри С. Чейз; Сьюзан Дж. Эггерс (сентябрь 1992 г.). «Поддержка архитектуры операционных систем с единым адресным пространством». Уведомления ACM SIGPLAN . 27 (9): 175–186. дои : 10.1145/143371.143508 .

[Wil95-2] Тим Уилкинсон; Кевин Мюррей; Стивен Рассел; Гернот Хейзер; Йохен Лидт (13 ноября 1995 г.). «Операционные системы единого адресного пространства» (PDF) . Университет Нового Южного Уэльса . Раздел 2: «Защита памяти». CiteSeerX 10.1.1.13.7042 .

[Cha94-3] Джеффри С. Чейз; Генри М. Леви ; Майкл Дж. Фили; Эдвард Д. Лазовска (ноябрь 1994 г.). «Совместное использование и защита в операционной системе с одним адресным пространством» (PDF) . Транзакции ACM в компьютерных системах . 12 (4): 271–307. CiteSeerX 10.1.1.127.7313 . дои : 10.1145/195792.195795 .

[4] Уотсон, Роберт Н.М .; Нойманн, Питер Г .; Вудрафф, Джонатан; Андерсон, Джонатан; Андерсон, Росс ; Дэйв, Нирав; Лори, Бен ; Мур, Саймон В.; Мердок, Стивен Дж .; Паепс, Филип; Роу, Майкл; Саиди, Хассен (3 марта 2012 г.). «CHERI: исследовательская платформа, объединяющая аппаратную виртуализацию и защиту» (PDF) . Неопубликованный доклад семинара для RESoLVE'12, 3 марта 2012 г., Лондон, Великобритания . НИИ . Международная лаборатория компьютерных наук

[5] Майкл Голм; Майк Фельзер; Кристиан Ваверсих; Юрген Кляйнедер. «Операционная система JX» (PDF) .

[6] Кевин Боос, Намита Лиянаге, Рамла Иджаз и Линь Чжун. «Тезей: эксперимент в структуре операционной системы и управлении состоянием» . 2020.

[7] «Операционная система Torsion» . цитата: «Torsion… многозадачная операционная система с единым адресным пространством и прозрачным сохранением данных».

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]