近年来,安全信息泄露等安全问题严重损害着使用者的安全与利益,影响个人隐私、商业机密,甚至威胁到国家安全。随着国内外对信息安全的不断重视、信息攻防水平逐步升级,保护信息安全的方案正逐渐从软件方案转向硬件方案。依靠硬件安全与软件协同工作的方案呈现出良好的安全特性和较小的性能开销。保证信息安全的重要途径是保证处理器的安全。所有的程序都是运行在处理器上的,安全处理器是系统安全的前提,而内存是处理器的重要组成部分,安全内存是处理器安全的前提。因此,针对安全处理器的内存防护策略的研究自然就成了信息安全的必然需求。本文以安全处理器的内存防护策略为研究对象,从硬件支持的安全处理器架构的角度出发,研究面向系统安全的可行软硬件协同设计方案,提出了一种基于内存隔离的安全处理器方案。该方案不但能够很好的保护存储在Secure page内的敏感信息,而且还具有灵活、普适和轻量级的特点。在对内存防护策略的探索中,通过文献研究的方法分析了造成信息泄露的原因。最后,给出了内存防护策略的总体设计和软件架构的详细设计。为了展示安全方案的优势,本文进行了全系统仿真和性能分析,仿真结果表明,和传统的系统相比,安全方案的平均性能开销仅仅降低了0.97%。本文的研究成果在较低的性能开销和较小的修改的前提下,较大的提升了计算机系统的安全特性,对安全处理器进行了有效改进。