摘要：针对高校作业布置和完成过程中存在的问题,在剖析学生学习环节组成要素的基础上,以操作系统课程为例,提出面向学习环节的作业分类布置及编排设计方案,以期改善学生学习效果,提高课程教学质量。

摘要：文章以Linux设备驱动为研究对象,提出了一种灵活可控的基于加载时函数调用指令检测替换及运行时自动恢复与交互式再触发相结合的故障注入模型,设计并实现了相应的故障注入原型。目标驱动模块的加载监测利用了内核事件通知链机制,故障注入采用了函数调用指令检测替换方法,目标函数集的设置综合运用了Shell程序命令行参数和内核模块加载时参数传入方式,故障再触发机制利用了内核调试伪文件系统。与其他故障注入工具相比,该原型系统存储开销小,灵活性和可用性更佳,能够更加高效地进行健壮性和可靠性的测试验证。

摘要：随着计算机与网络技术的普及应用，信息安全已提升到关系国家兴亡与国计民生的重要地位。其中，安全操作系统是整个信息系统安全的基础。安全操作系统通常可以从白手起家或在现有操作系统基础上展开构建，但相对来讲后一种方式要更为简单和容易些。鉴于当前流行的三大操作系统中，Linux具有源代码开放的独特优势，所以相关研究大部分围绕基于Linux的安全操作系统进行。Linux安全操作系统构建方法与技术’系列讲座共分六讲，主要介绍基于Linux的安全操作系统设计目标、构建过程及相关方法与技术，特别是各种安全机制的实现原理。第一讲主要阐述操作系统安全的重要性及构建安全操作系统的方法与技术；第二讲介绍标识与鉴别的基本概念及实现机制，并以登录过程为例讲解可信通路构建的原理与方法；第三讲介绍存取访问控制，并重点讲解自主访问控制机制与强制访问控制机制的实现方法和技术，第四讲介绍最小特权管理机制实现的基本方法；第五讲讲解安全审计的一般实现方法与技术；第六讲讲解安全测评的基本方法和技术路线。

摘要：操作系统安全是计算机系统安全的基础保障和前提条件,而操作系统安全则主要依赖于系统内核的安全。针对内核的非控制数据攻击是指通过篡改内核中的某些关键数据结构,诱发内核出现漏洞和产生一系列稳定性问题,从而严重影响操作系统乃至整个计算机系统的安全。提出一种基于Kprobes内核调试机制和监视器内核线程的在线检测方法,前者用于监控内核关键函数的执行和检查相关动态性数据结构的一致性,后者通过设立专门的内核线程实现静态性内核数据结构的持续监测和不变性验证。然后在Linux平台上运用C语言设计实现了相应的内核非控制数据攻击在线检测器KNCDefender,进行了一系列验证实验和性能测试实验。实验结果表明,该方法是完全轻量级的,并能够及时检测出针对内核的各种非控制数据攻击。

摘要：操作系统是整个计算机系统的核心,而设备驱动程序则占据操作系统内核的相当份额并对系统安全产生举足轻重的作用。作为主机与外围设备之间通信控制的桥梁,设备驱动无疑会受到硬件设备故障的直接影响。在Linux系统中,驱动程序问题是造成系统安全的主要根源之一。特别地,由于设备驱动代码的编写往往没有考虑到硬件设备的瞬时故障,所以当硬件设备发生瞬时差错的时候,就有可能导致相应驱动程序甚至整个系统出现不可预料的后果。本文主要讨论了面向硬件瞬时故障的驱动程序敏感代码的自动分析方法,并设计和实现了对应的代码分析工具原型。运用该工具原型对Linux内核设备驱动源码的实验分析结果表明,该方法和原型可以发现设备驱动中潜在的受到硬件设备瞬时故障影响的敏感代码。据此,采用适当方法对敏感代码进行修复完善,将可以实现设备驱动程序的安全加固。

摘要：上一讲介绍了操作系统安全的重要性与构建安全操作系统的必要性，以及基于Linux安全操作系统的一般构建方法、开发过程、总体设计和实现技术概貌。本讲将介绍标识与鉴别的基本概念及实现机制，阐述可信通路的重要性，并以登录注册过程为例，讲解可信通路构建的原理与方法。

摘要：操作系统内核安全是整个计算机及信息系统安全的基石,而拥有50%以上份额内核代码的设备驱动程序则被认为是内核漏洞的主要来源。设备驱动程序通常以系统级权限运行在内核空间,而操作系统对运行在内核空间的程序是完全信任的。所以,一旦设备驱动程序存在漏洞或恶意代码,往往会影响操作系统安全,甚至导致整个系统的崩溃。为解决此类安全问题,设备驱动程序非内核化成为可选的有效途径之一。考虑到设备驱动程序的复杂性及其与操作系统其他内核模块之间的密切关联性,设备驱动程序的非内核化迁移是一项耗时耗力的工作。立足于自动化迁移的最终目标,文章试图构建一种规范的通信架构,探索选择设备驱动函数迁移的科学依据、迁出函数与用户空间函数的设计框架以及典型的非内核化迁移操作过程。相关原型测试结果表明,文章给出的设备驱动非内核化通信机制在有效隔离设备驱动安全问题的同时,并未过多增加系统开销,对系统性能没有造成太大影响。

摘要：目前,主流操作系统为了隔离用户程序对操作系统运行稳定性和安全性的影响,将计算机系统运行空间划分为内核空间和用户空间,分别对应系统级和用户级两种处理机运行层级。其间,操作系统所有内核模块的代码都运行在系统层级及一个公共的共享地址空间中。在操作系统实现外设兼容及内核模块扩展特性的过程中,内核中添加任何外部第三方代码都可能威胁到操作系统乃至整个计算机系统的安全。为此,本文就基于三层特权级的操作系统安全体系结构进行了研究,尝试将传统操作系统内核功能模块分割重组和分别放到两个独立的系统运行层级,以防止第三方恶意代码通过内核空间对系统代码与数据进行修改。论文验证性原型系统基于INTEL i386硬件体系结构自主设计和编制开发,初步测试结果令人满意。

摘要：针对计算机与信息类专业大类招生及人才培养的教学客观需求,围绕面向计算机与信息大类招生培养的知识结构进行探讨。根据ACM、IEEE和我国教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会发布的计算机专业规范,分析计算机与信息类专业大类培养的计算机学科知识结构,为计算机与信息类专业大类课程体系建设及创新型特色高素质人才培养提供科学依据。

摘要：研究了Linux设备驱动程序的自动更新方法,建立了基于源码的Linux设备驱动辅助更新模型,设计并实现了一组相应的自动更新支撑工具,包括Linux设备驱动程序对内核依赖接口的分析工具、内核依赖接口差异性分析工具以及设备驱动更新辅助信息的生成工具.相关原型经测试验证表明,可以有效改善设备驱动开发和维护工作.另外,还提出了用于评估设备驱动辅助更新工作的量化指标即关于辅助更新提示信息的误报率和漏报率的概念及计算方法.