Защита программ в оперативной памяти

Защита оперативной памяти осуществляется во всех моделях ЕС ЭВМ по ключам. Сущность такого метода защиты заключается в том, что каждой рабочей программе и отводимым для ее размещения массивам ячеек ( страницам) основной оперативной памяти придается специальный код - ключ защиты. При несовпадении ключей должен формироваться сигнал о нарушении защиты памяти.

Защита оперативной памяти осуществляется в машинах ЕС ЭВМ по ключам. Сущность этого метода защиты заключается в том, что каждой рабочей программе и отводимым для ее размещения массивам памяти придается специальный код - ключ защиты. Обращение к памяти разрешается только в том случае, когда ключ программы совпадает с ключом защиты памяти. 

Память ключей зашиты обеспечивает защиту оперативной памяти по записи и чтению. При каждом обращении к оперативной памяти одновременно производится обращение к ПКЗ. При несовпадении ключей обращение к оперативной памяти запрещается. Емкость одного блока ПКЗ составляет 256 байт, цикл обращения 0 5 мкс. В модели ЕС-1050 имеется возможность подключения двух блоков ПКЗ. 

Подсистема управления файлами объектов допускает расширение механизмов защиты оперативной памяти системы 1432 на всю память. Сама подсистема управления файлами объектов заслуживает специального изучения, которое будет проведено в гл. 

В машине имеются  развитая аппаратная система прерываний, системы защиты оперативной памяти и автоматического присвоения адресов ( для более гибкого использования памяти), специальные индексные регистры. 

Базовый модуль включает расширитель арифметики с фиксированной  запятой и диспетчер памяти и  выполняет основной набор команд, управление и защиту оперативной памяти, информационный обмен в вычислительном комплексе. 

Супервизор в  этом режиме выполняет следующие  обязательные функции: обработка всех видов прерываний; обеспечение выполнения одной задачи; управление и защита оперативной памяти; поиск программы по ее имени в библиотеке; загрузка программных модулей и передача им управления; загрузка программных модулей, имеющих структуру с планируемым перекрытием, и передача управления между сегментами модуля; регистрация состояния технических средств при обнаружении неисправности; запуск контрольных точек и повторный пуск заданий. В процессе генерации можно построить управляют щую программу, выполняющую еще целый ряд дополнительных функций. 

Важным элементом  ОС / 360 является супервизор, выполняющий  ряд функций: управление одной или  несколькими задачами, основной памятью; связь между модулями; управление работой программы; службой времени  по часам, резидентными программами  доступа к данным, наблюдение за защитой оперативной памяти, обработка запросов на ввод и вывод, динамическая загрузка программ в память, совмещение работы каналов с процессором. 

В состав супервизора  входят программы, которые обеспечивают обработку всех типов прерываний, управляют выполнением одной  или нескольких задач, распределяют память, осуществляют связь между  модулями, обеспечивают работу программы  с оверлейной структурой, управляют  таймером, распоряжаются резидентными программами доступа к данным, обеспечивают защиту оперативной памяти, осуществляют запрос на ввод-вывод, динамически загружают программы в оперативную память, совмещают работу каналов с процессорами, обеспечивают работу системы в режиме квантования времени, совмещают пакетную обработку и режим квантования времени, обеспечивают режим многопроцессорных комплексов. 

В модели ЕС-1050 защита оперативной памяти осуществляется при выделении страниц емкостью 2048 байт каждая. При полном составе ОП включает в свой состав 512 страниц; в соответствии с этим при полной емкости памяти ключей защиты используются два идентичных тонкопленочных ЗУ емкостью по-256 кодов. Коды ключей, размещаемые в этих ЗУ, являются 9-разрядными; собственно ключ защиты представляют разряды [0-3], 4 - й разряд указывает на характер защиты ( 0 - защита по записи, 1 - защита по считыванию), 5 - й разряд используется для размещения признака обращения к данной странице, 6 - й - для размещения признака записи в данную страницу, 7 - й - резервный, 8 - й - контрольный. При работе блока защиты обычно используются только [0-3], 4 - й и 8 - й разряды. 

Конструктивно устройство выполнено на базе типовой стойки, в которой размещаются блок управления, модуль памяти и система питания. Имеются средства защиты оперативной памяти по записи и чтению. Съемный модуль памяти ЕС-3941 представляет собой автономный блок емкостью 64 кбайта ( 660x419x97 мм) и предназначен для приема, хранения и выдачи двоичной информации в составе оперативного запоминающего устройства. В качестве запоминающего элемента используется ферритовый сердечник типа М5ВТ - 1 - 1К с габаритными размерами 0 6 X 0 4 X 0 13 мм. 

Селекторный канал  при готовности принять или передать байт или группу байт данных возбуждает запрос на передачу данных, который  через схему формирования запроса  на АПРС поступает в ЦП. По этому  запросу работа последнего приостанавливается после завершения очередного цикла  обращения к оперативной памяти и выполняется цикл передачи данных между каналом и оперативной  памятью. При этом адрес этой памяти передается из канала через схему  передачи адреса данных в адресный регистр оперативной памяти - МН, а также ключ защиты - через схему  передачи ключей защиты в блок защиты оперативной памяти. Если выполняется команда ввода, данные из канала передаются через схему передачи данных в информационные регистры оперативной памяти ( Н, 3), если команда вывода, то данные из оперативной памяти передаются через регистры Н, 3 и схему передачи данных в информационный регистр того канала, запрос которого удовлетворяется. При передаче данных между каналами и оперативной памятью в схеме передачи данных осуществляется соответствующая коммутация информационных шин каналов и шин четного и нечетного байт информационного регистра оперативной памяти в зависимости от числа передаваемых байт, четности адреса ОП и выполняемой команды. 

 Блок управления оперативной памятью ( БУ ОП) обслуживает не только центральный процессор, но и каналы ввода-вывода. Он организует обращение к оперативной памяти, осуществляя ее активизацию и управление работой, задает режим записи или считывания, выдает в ОП адреса обращения, принимает и выдает информацию от ЦП и каналов. Запросы процессора и каналов ввода-вывода удовлетворяются по приоритету, причем высшим обладают каналы. Память ключей защиты, входящая в состав блока, обеспечиваетпостраничную защиту оперативной памяти при записи и считывании. Это необходимо для организации мультипрограммной работы машины. 

Защита содержимого  основной памяти как в режиме записи, так и в режиме чтения, осуществляется с помощью блока защиты и памяти ключей. При обращении к оперативной памяти центральный процессор использует ключ защиты в текущем ССП, при выполнении операций ввода - вывода используется ключ защиты, содержащийся в УСУ, связанном с данной операцией. Этот ключ защиты указывается программой и записывается в УСУ при его формировании. При обращении к оперативной памяти ключ защиты, связанный с обращением к этой памяти, сравнивается с ключом памяти, связанным с заданной областью оперативной памяти и автоматически извлекаемым из памяти ключей. Пятый, младший разряд ключа памяти определяет способ защиты оперативной памяти.