[发明专利]在介质存储设备上提供存取保护的系统

说明书

本发明涉及存储设备，更具体地说，本发明涉及管理存取磁带设备的系统。

在任何数据处理系统中，数据的完整性是一个关键考虑因素。在大部分数据处理环境中，由于对数据的非授权存取，需要防止出现数据完整性问题。某些程序允许系统输入对数据集的存取准则及对用户的存取权限。然后，系统利用这些信息管理数据的存取。对磁带设备，这个保护机制是典型地限于对称为“文卷”的整个磁带的存取管理。

然而，磁带设备习惯地在同一文卷上支持多个数据集的存贮，即使单数据集也要另外考虑可能有残余的数据留在介质上，这些数据是以前使用过的，它留在最后一次写入的数据集结尾之前。存取这些剩余的信息，在某些场合称为“object reuse(对象重使用)”如果对介质的存取不管理用户授权的介质上数据的范围，这二种情况均体现潜在的秘密暴露。这里只是典型地单个数据集情况。

在某些环境中，磁带应用程序允许发出输入/输出(I/O)命令(如，通道程序)，典型地没有多少控制程序的管理。在另一些环境中，控制程序负责完成标号和文件格式化，而应用程序负责文件的读和写数据部分。尽管某些设备提供保护辅助机制，以拒绝某些由控制程序所保留使用的命令，这保护并不用于存取介质的控制命令。利用引入的命令，允许随机地在介质上对不同块或分区定位。一个应用程序有能力对超出单个文件范围的定位，这单个文件已由控制程序结合保密软件给予过对其的管理。另外还有标准应用程序限制在单文件范围内利用这些功能，具有明显的性能改进，所以，它从应用程序发生的这些命令不具有简单更改能力。

第一种目前所用防止目标重使用的解决办法是在文卷上只存贮一个文件，并擦除在数据集后的文卷的其余部分。这种解决办法有下述问题。

首先，只能有单个文件存贮在文卷上，多个文件将面临应用程序存取数据超过一个文件的问题，随着文卷容量增加，为了充分利用这些容量存贮多个文件已成为存贮管理的标准部分。平均文件大小通常明显小于文卷的整个容量。

第二，应用程序可以重写文卷上格式化的部分，而该文卷不应该被重写，如数据集的标号组。

第三，应用程序可以试图去写格式化信息，如带标，这将导致介质上出现无效文件格式。

第四，应用程序可以试图在控制程序结束介质上文件格式化之前卸载介质。可以使应用程序去卸载当前介质及存取某些其它介质。例如，某些设备提供一装载命令。某些设备装载器具有自动装载方式，当当前的文卷被卸载时，引起其他文卷装载。

第五，实现清除功能的时间需求可能是巨大的。在大部分磁带设备中，这个功能需要设备在文件结束后，重写文卷的任何部分。随着文卷容量增加，实现这个功能所需时间线性增加。例如，擦除一个设备上10千兆位文卷，以每秒1兆位数据率写时，大约需要10，000秒即3小时。如果，大量的处理文件需要这种处理类型，那么，对正常处理的磁带设备的可用性被严重中击。

第二种方案是对控制程序贯穿每个通道程序进行扫描，通道程序是从应用程序接收到的，用来决定是否有任何命令可能有不合乎需要的作用，这种解决办法有下述问题。

首先，存在同每个通道程序扫描有关的开销。

第二，通道程序通常在用户地址空间中，这引起额外的复杂的存贮器保护键及地址空间的传输问题。

第三，控制程序需要检查同命令有关的参数数据，以使评价它的作用，这包括设备命令集的详细的知识必须缩码到控制程序中。这也产生当新功能每次被引入时，必须更新控制程序的问题，以致它们不能被控制程序中执行的检查拒绝。(例如，一个未知功能或命令被假定为可能的存取违例，因此，它必须被拒绝)。这可以通过直接的在应用程序中而无需控制程序的知识，提供支持，以防止过早引入新功能。

第四，这程序可能不能评估命令是否产生问题。例如，一定位命令指定某些逻辑块远在介质的后端。控制程序可能知道也可能不知道当前有效数据集的限度(如，逻辑块的范围)。

因此，可能不能确定是否存取是超出数据集的范围。

因此，在本领域需要一种快速，低价的技术以限制对磁带文卷存取，而不浪费未使用的容量。