6.2 Funciones del sistema de protección

Control de acceso que hace referencia a las caracteristicas de seguridad que controlan quien puede obtener acceso a los recursos de un sistema operativo. Las aplicaciones llaman a las funciones de control de acceso para establecer quien puede obtener acceso a los recursos especificos o controlar el acceso a los recursos proporcionados por la aplicacion.

Un sistema de proteccion debera tener la flexibilidad suficiente para poder imponer una diversidad de politicas y mecanismos.

Existen varios mecanismos que pueden usarse para asegurar los archivos, segmentos de memoria, CPU, y otros recursos administrados por el Sistema Operativo.

Por ejemplo, el direccionamiento de memoria asegura que unos procesos puedan ejecutarse solo dentro de sus propios espacios de direccion. El timer asegura que los procesos no obtengan el control de la CPU en forma indefinida.

La proteccion se refiere a los mecanismos para controlar el acceso de programas, procesos, o usuarios a los recursos definidos por un sistema de computacion. Seguridad es la serie de problemas relativos a asegurar la integridad del sistema y sus datos.

Hay importantes razones para proveer proteccion. La mas obvia es la necesidad de prevenirse de violaciones intencionales de acceso por un usuario. Otras de importancia son, la necesidad de asegurar que cada componente de un programa, use solo los recursos del sistema de acuerdo con las politicas fijadas para el uso de esos recursos.

•  Control de acceso que hace referencia a las características de seguridad que controlan quien puede obtener acceso a los recursos de un sistema operativo.

• Tener la flexibilidad suficiente para poder imponer una diversidad de políticas y mecanismos.

•  Protección de los procesos del sistema contra los procesos de usuario.

•  Protección de los procesos de usuario contra los de otros procesos de usuario.

•  Protección de Memoria.

•  Protección de los dispositivos.

UNIDAD 6.PROTECCION Y SEGURIDAD

UNIDAD 6.PROTECCION Y SEGURIDAD

6.1 Concepto y objetivos de protección.

La protección es un mecanismo control de acceso de los programas, procesos o usuarios al sistema o recursos.

Hay importantes razones para proveer protección. La más obvia es la necesidad de prevenirse de violaciones intencionales de acceso por un usuario. Un recurso desprotegido no puede defenderse contra el uso no autorizado o de un usuario incompetente. Los sistemas orientados a la protección proveen maneras de distinguir entre uso autorizado y desautorizado.

Objetivos

• Inicialmente protección del SO frente a usuarios poco confiables.

• Protección: control para que cada componente activo de un proceso solo pueda acceder a los recursos especificados, y solo en forma congruente con la política establecida.

• La mejora de la protección implica también una mejora de la seguridad.

• Las políticas de uso se establecen:

• Por el hardware.

• Por el administrador / SO.

• Por el usuario propietario del recurso.

• Principio de separación entre mecanismo y política:

• Mecanismo → con que elementos (hardware y/o software) se realiza la protección.

• Política → es el conjunto de decisiones que se toman para especificar cómo se usan esos elementos de protección.

• La política puede variar dependiendo de la aplicación, a lo largo del tiempo.

• La protección no solo es cuestión del administrador, sino también del usuario.

• El sistema de protección debe:

• Distinguir entre usos autorizados y no-autorizados.

• Especificar el tipo de control de acceso impuesto.

• Proveer medios para el aseguramiento de la protección.

5.8.- Mecanismos de Recuperación en Caso de Falla.

5.8.- Mecanismos de Recuperación en Caso de Falla.

Mecanismos de Recuperación en Caso de Fallas:

Debido a que los archivos se mantienen tanto en memoria principal como en el disco, debemos asegurarnos de que un fallo del sistema no de por resultado la perdida de datos o inconsistencia en los mismos.

La destrucción de la información, ya sea accidental o intencional, es una realidad y tiene distintas causas:

Fallas de hardware y de software

Fenómenos meteorológicos atmosféricos

Fallas en el suministro de energía

Incendios e inundaciones

Robos, vandalismo (incluso terrorismo)

Esta posible destrucción de la información debe ser tenida en cuenta por:

Los sistemas operativos en general

Los sistemas de archivos en particular

Una técnica muy usada para asegurar la disponibilidad de los datos es realizar respaldos periódicos:

Hacer con regularidad una o más copias de los archivos y colocarlas en lugar seguro.

Todas las actualizaciones realizadas luego del último respaldo pueden perderse.

Otra técnica es pasar todas las transacciones a un archivo, copiándolas en otro disco:

Genera una redundancia que puede ser costosa

En caso de fallas en el disco principal, puede reconstruirse todo el trabajo perdido si el disco de reserva no se dañó también

También existe la posibilidad del respaldo incremental:

Durante una sesión de trabajo los archivos modificados quedan marcados.

Cuando un usuario se retira del sistema (deja de trabajar), un proceso del sistema efectúa el respaldo de los archivos marcados.

Se debe tener presente que es muy difícil garantizar una seguridad absoluta de los archivos.

El método correcto de manejar fallos consiste básicamente en detectarlos a tiempo y de forma correcta. La inclusión de equipos de test en el sistema es esencial para mantener esta capacidad de monitorización.

En cualquier caso, la caída total o parcial del sistema se puede subsanar en parte si hay puntos de restauración del sistema (chkpt). Esta posibilidad aumenta la disponibilidad de recuperación en caso de fallos.

Mecanismos de Protección

Dominios de Protección

Muchos objetos del sistema necesitan protección, tales como la CPU, segmentos de memoria, unidades de disco, terminales, impresoras, procesos, archivos, bases de datos, etc.

5.7.- Modelo Jerárquico.

Sistemas Jerárquicos de Directorios

El directorio contiene un conjunto de datos por cada archivo referenciado.

Una posibilidad es que el directorio contenga por cada archivo referenciado:

El nombre.

Sus atributos.

Las direcciones en disco donde se almacenan los datos.

Otra posibilidad es que cada entrada del directorio contenga:

El nombre del archivo.

Un apuntador a otra estructura de datos donde se encuentran los atributos y las direcciones en disco.

Al abrir un archivo el S. O.:

Busca en su directorio el nombre del archivo.

Extrae los atributos y direcciones en disco.

Graba esta información en una tabla de memoria real.

Todas las referencias subsecuentes al archivo utilizarán la información de la memoria principal.

El número y organización de directorios varía de sistema en sistema:

Directorio único: el sistema tiene un solo directorio con todos los archivos de todos los usuarios.

Un directorio por usuario: el sistema habilita un solo directorio por cada usuario .

Un árbol de directorios por usuario: el sistema permite que cada usuario tenga tantos directorios como necesite, respetando una jerarquía general.

5.6.- Manejo de Espacio en Memoria Secundaria

5.6.- Manejo de Espacio en Memoria Secundaria

Manejo de Espacio en Memoria Secundaria:

El sistema de archivos se ocupa primordialmente de administrar el espacio de almacenamiento secundario, sobre todo el espacio en disco. El manejo del espacio libre en disco se lleva a cabo de la siguiente manera:

Vector de bits.

Lista ligada (lista libre).

Por conteo (agrupación).

Vector de bits.

El espacio libre en disco es frecuentemente implementado como un mapa de bits, donde cada sector es representado por un bit y si el sector es libre el bit es cero de lo contrario 

está asignado.

Lista ligada

Existe una cabecera en la que se tiene la dirección del primer sector vacío, ese sector a su vez, tiene un apuntador al siguiente sector, y así sucesivamente hasta que se encuentre una marca indicando que ya no hay espacio libre.

Por conteo
Aquí, por cada conjunto de sectores contiguos que estén vacíos, se tiene por cada apuntador, un número de inicio y el tamaño del grupo de sectores vacíos.

Métodos de asignación de espacio en disco

Un método de asignación de espacio en disco determina la manera en que un Sistema Operativo controla los lugares del disco ocupados por cada archivo de datos.

Contigua Ligada Indexada

Asignación contigua

Este método consiste en asignar el espacio en disco de tal manera que las direcciones de todos los bloques correspondientes a un archivo definen un orden lineal.

Asignación ligada

En este método, cada archivo es una lista ligada de bloques de disco. En el directorio hay un apuntador al bloque de inicio y un apuntador al bloque final para cada archivo. En cada uno de los bloques donde se encuentra un archivo hay un apuntador al siguiente bloque de la lista.

Asignación indexada

Cada archivo tiene su bloque índice, El cual es un arreglo de direcciones de bloques de disco. La i-ésima entrada en el bloque índice apunta al i-ésimo bloque que conforma el archivo.

5.5.- Mecanismos de Acceso a los Archivos.

5.5.- Mecanismos de Acceso a los Archivos.

Tipos:

Método de Acceso Secuencial: El acceso secuencial significa que un grupo de elementos es accedido en un predeterminado orden secuencial. El acceso secuencial es a veces la única forma de acceder a los datos, por ejemplo en una cinta de cassette. También puede ser el método de acceso elegido, para simplemente procesar una secuencia de datos en orden.

Método de Acceso Secuencial Indexado: Método de acceso secuencial indexado. Método común de acceso a disco que almacena datos en forma secuencial, al tiempo que mantiene un índice de campos claves para todos los registros en el archivo para acceso directo. El orden secuencial sería el más comúnmente usado para el procesamiento por lotes y la impresión (número de cuenta, nombre, etc.).

Método de Acceso Indexado: Los archivos secuenciales indexados retienen la limitación del archivo secuencial: la eficacia en el procesamiento se limita al basado en un único campo del archivo. Cuando es necesario buscar un registro basándose en algún otro atributo distinto del campo clave ambas formas de archivo secuencial no son adecuadas. En algunas aplicaciones esta flexibilidad es deseable.

Los archivos secuenciales son típicamente utilizados en aplicaciones de proceso de lotes Y son óptimos para dichas aplicaciones si se procesan todos los registros. La organización secuencias de archivos es la única que es fácil de usar tanto en disco como en cinta.

5.4.- Organización Lógica y Física

5.4.- Organización Lógica y Física

El término organización de archivos para referirnos a la estructura lógica de los registros determinada por la manera en que se accede a ellos. La organización física del archivo en almacenamiento secundario depende de la estrategia de agrupación y de la estrategia de asignación de archivos.

Para seleccionar una organización de archivos hay diversos criterios que son importantes:

- Acceso Rápido para recuperar la información
- Fácil actualización
- Economía de almacenamiento
- Mantenimiento simple
- Fiabilidad para asegurar la confianza de los datos

La prioridad relativa de estos criterios va a depender de las aplicaciones que va a usar el archivo. El número de alternativas de organización de archivos que se han implementado o propuesto es inmanejable, incluso para un libro dedicado a los sistemas de archivos. La mayor parte de las estructuras empleadas en los sistemas reales se encuadran en una de estas categorías o puede implementarse como una combinación de estas:

- Pilas- Archivos secuenciales- Archivos Secuenciales indexados- Archivos indexados- Archivos directos o de dispersión.