Организация защиты памяти в ЭВМ

При мультипрограммном режиме работы ЭВМ в ее памяти одновременно могут находиться

несколько независимых программ. Поэтому необходимы специальные меры по предотвращению или

ограничению обращений одной программы к областям памяти, используемым другими программами.

Программы могут также содержать ошибки, которые, если этому не воспрепятствовать, приводят к

искажению информации, принадлежащей другим программам. Последствия таких ошибок особенно

опасны, если разрушению подвергнутся программы операционной системы. Другими словами, надо

исключить воздействие программы пользователя на работу программ других пользователей и

программ операционной системы. Следует защищать и сами программы от находящихся в них

возможных ошибок.

Таким образом, средства защиты памяти должны предотвращать 2

неразрешенное взаимодействие пользователей друг с другом,

несанкционированный доступ пользователей к данным,

повреждение программ и данных из-за ошибок в программах,

намеренные попытки разрушить целостность системы,

использование информации в памяти не в соответствии с ее функциональным назначением.

Чтобы воспрепятствовать разрушению одних программ другими, достаточно защитить область

памяти данной программы от попыток записи в нее со стороны других программ, а в некоторых

случаях и своей программы (защита от записи), при этом допускается обращение других программ к

этой области памяти для считывания данных.

В других случаях, например при ограничениях на доступ к информации, хранящейся в системе,

необходимо запрещать другим программам любое обращение к некоторой области памяти как на

запись, так и на считывание. Такая защита от записи и считывания помогает в отладке программы,

при этом осуществляется контроль каждого случая обращения за область памяти своей программы.

Для облегчения отладки программ желательно выявлять и такие характерные ошибки в

программах, как попытки использования данных вместо команд или команд вместо данных в

собственной программе, хотя эти ошибки могут и не разрушать информацию (несоответствие

функционального использования информации).

Если нарушается защита памяти, исполнение программы приостанавливается и вырабатывается

запрос прерывания по нарушению защиты памяти.

Защита от вторжения программ в чужие области памяти может быть организована различными

методами. Но при любом подходе реализация защиты не должна заметно снижать

производительность компьютера и требовать слишком больших аппаратурных затрат.

Методы защиты базируются на некоторых классических подходах, которые получили свое развитие

в архитектуре современных ЭВМ. К таким методам можно отнести защиту отдельных ячеек, метод

граничных регистров, метод ключей защиты