[发明专利]基于MILS架构的安全操作系统

权利要求书

1.基于MILS架构的安全操作系统，其特征在于，包括：分离内核层、中间件服务层以及应用程序层，所述分离内核层用于提供时间隔离和空间隔离，中间件服务层采用实时CORBA作为其软件结构，为应用程序层分布式对象调用服务，所述应用程序层位具体的操作系统；所述中间件服务层与应用程序层组成为上层；

由分离内核层的时间隔离和空间隔离功能为上层所提供的独立运行环境作为分区，各分区之间互不影响，每个分区拥有不同的安全级别，用以控制分区之间的信息流交互。

2.根据权利要求1所述的基于MILS架构的安全操作系统，其特征在于，分离内核层实施的安全策略包括：数据隔离、信息流控制、资源控制和故障隔离；所述数据隔离指每个分区只能访问分区自身的内存空间；信息流控制指分区之间的信息交互由分离内核层进行统一控制；资源控制是指对CPU资源的控制；故障隔离则指一个分区的故障限制在该分区内。

3.根据权利要求2所述的基于MILS架构的安全操作系统，其特征在于，所述CPU资源的控制，具体为：当CPU准备切换另一个分区运行时，需先清除上一个分区的内容。

4.根据权利要求3所述的基于MILS架构的安全操作系统，其特征在于，所述分离内核层中一级调度器采用基于固定优先级的多核可抢占式调度算法实现。

5.根据权利要求4所述的基于MILS架构的安全操作系统，其特征在于，所述固定优先级的多核可抢占式调度算法，具体为：多个物理CPU共享同一个就绪队列，就绪队列所采用的优先级为分配给每个VCPU的固定优先级，所述固定优先级的取值范围为0到N-1，其中，0到N/2为实时优先级，剩余的的优先级则为普通优先级。

6.根据权利要求5所述的基于MILS架构的安全操作系统，其特征在于，所述固定优先级的多核可抢占式调度算法，其具体调度过程为：

A1、首先判断触发抢占的VCPU上次所运行的物理CPU当前是否处于空闲状态，如果该物理CPU为空闲状态，那么直接抢占该物理CPU，否则执行步骤A2；

A2、继续查看当前系统中的其他物理CPU，若存在某个物理CPU当前正处于空闲状态，那么直接抢占该物理CPU；否则执行步骤A3；

A3、从当前系统的所有物理CPU上正在运行的VCPU中找到其中优先级最低的VCPU，然后比较该VCPU与触发抢占的VCPU的优先级大小，如果触发抢占的VCPU的优先级更高，那么直接抢占运行该VCPU的物理CPU；否则此次触发抢占的VCPU抢占失败，将该触发抢占的VCPU插入到就绪队列中等待下一次被调度。