Эем-нің негізгі функционалдық элементтері, I бөлім

62
Сурет 2. Қорғау кілттері арқылы жадыны қорғау әдісі
Жадымен  жұмыс  жасаған  кезде  блок  номеріне  сәйкес  келетін  жоғарғы  разрядты
адрестерден  тұратын  жедел  жаттау құрылғысы  жадыны қорғау  кілттерінің ішінен
керекті  код  іздеу үшін,ОЖ  орнатқан,  адрес  ретінде қолданылады.Салыстыру  сұлбасы
регистрде  орналасқан  бағдарламаны  сипаттайтын  сөз,яғни  бағдарлама  кілті  мен  жады
блогын қорғау  кілтін  салыстырады.Егер  кілттер  сәйкес  келсе  ‘жұмыс  істеуге
рұқсат’,кері  жағдайда  ‘жадыны қорғау  бойынша  тоқтату’  деген  сигнал  жіберіледі.
Триггер  көрсететін  жұмыс  істеу  режимі  ТгРО,және  жады қорғау  кілттерімен  жұмыс
жасаған кезде қорғау режимі  (РРО)  ЖЖҚ-на қандай операция қолданылып жатқанына
байланысты болады (жазу немесе оқу).
Дербес ЭЕМ-гі жадыны қорғау әдістері
Дербес ЭЕМ  жадыны қорғау әдістері  бойынша  екіге  бөлінеді:жадыны қолдану
кезінде қорғау және артықшылықтарды қорғау.
Жадыны қолдану кезінде қорғау әдісі келесі тексерістерді іске асырады

эффектілі адрес арқылы сегмент ұзындығын үлкейту,

сегментке жазу немесе тек оқу үшін рұқсат,

сегменттің функционалдық тағайындалыу.
Біріншісі  шекаралық регистрлер әдісіне  негізделеді.Осы  немесебасқа  сегменттің
бастапқы  адрестерін  ОЖ  орнатады.Әр сегментке өзінің  ұзындығы белгіленеді.Егер
қандай  да  бір  адрес  арқылы  істелінетін  жұмыс  сегментұзындығынан  артық
болса,жадыны қорғау бұзылды деген сигнал жасалады.
Сегменттің
функционалдық
тағайындалуын  тексеру
кезінде  ондағы  бар
ақпаратпен  істелінетін  операциялар  анықталады.Сегмент,
бағдарламаның
басы
ретінде,ақпаратты оқу және жазу үшін рұқсат ету керек.Бағдарламасы бар сегмент тек
іске  келтіреді.Кез  келген  жазу  немесе  оқу үшін  сегментке  жүгіну қате болып
қабылданады. Бұл  кезде  жаттау құрылғысындағы  кез  келген  ақпарат  функционалды
түрде  бағдарлама  немесе  ақпарат  болып  бөлінбейді  деген  ЭЕМ құрылысындағы
Нейман  принципінен  ауытқушылық байқалады.Ал  оның идентификациясы  ақпаратты
қолдану  кезінде  іске  асады.  Мұндай  алға  басу мультипрограммалау және  ақпаратты
қорғау мәселесіне тереңірек үңілуден шықты.
Артықшылықтары  бойынша қорғау бір  ақпаратты  немесе  басқа  ақпаратты
қолдану аясына байланысты кішкентай қателіктерді табады.

63
Артықшылықтары  бойынша қорғауды  классикалық жадыны қорғау  кілттері
әдісімен салыстыруға болады. Процессор табатын түрлі объектілерге (бағдарламаларға,
жады  сегменттеріне,  жадыны қолдану  сұраныстарына  және  сытқы құрылғыларға)
артықшылықтар  деңгейі  деп  аталатын  идентификаторлар  тағайындалады.  Процессор
қолданыстағы  бағдарламанің жеткілікті  артықшылықтары  барма  екенін  төмендегі  іс-
әрекеттерді істеу үшін әрдайым тексеріп отырады.

кейбір бұйрықтарды іске асыру үшін,

енгізу-шығару бұйрықтарын кез келген сыртқы құрылғыда орындау үшін,

басқа бағдарламаның ақпараттарын қолдану үшін,

басқа бағдарламаларды шақыру үшін.
Процессор
аппаратында
4түрлі  артықшылықтар  деңгейі  бар. Басқалардан
артықшылығы көп болып 0-деңгейдегі бағдарламалар саналады.
Жоғары  артықшылығы  бар  деңгейде  жұмыс  істейтін  бағдарламалар  саны 3-
деңгейден 0-деңгейге дейін азаяды. 0-деңгейдегі бағдарламаларОЖ-нің ядросы ретінде
жұмыс  жасайды. Сол  себепті  артықшылықтар  деңгейі  төрт қабатты қорғаныс  сақина
түрінде бейнеленеді (3-сурет).
Сурет3. "Қорғаныс сақиналары"
Қорғаныс сақиналарындағы программалардың орналасу тәртібі :
№0деңгей -
ОЖ  ядросы, жұмыстың инициализациясын, жадыны қолдануды
басқаруды,
қорғауды
және 
басқа 
да 
маңызды 
функцияларды
қамтамасыздандырады.Жоғарыдағы  функциялардың бұзылуы  процессордың істен
шығуына алып келеді;
№1деңгей – ОЖ программалардың негізгі бөлігі (утилиттер);
№2деңгей – ОЖ-нің қізметтік программалары (драйверлер, арнайы кіші жүйелік
бағдарламалау және т.б.);
№3деңгей – қолданушының күрделі программалары.
НегізіОЖ  барлық төрт  түрлі  деңгейдегі  артықшылықтарды ұстануы  міндетті
емес.Сонымен,  ОЖUNIXекі  түрлі  сақинамен  жұмыс жасайды:  супервизор  (0-деңгей)
жәнеқолданушы (1,2 және 3 деңгейлер).  ОперациялықжүйеOS/2үш деңгеймен  жұмыс
істейді: 
 
ОЖ
0-сақинада 
жұмыс 
жасайды,
енгізу-шығару 
операцияларына
қолданылатын  арнайы  іс-әрекеттер
1-сақинада  жұмыс  жасайды,  ал  күрделі
программалар3-сақинада.
Қарапайым қорғалмаған  жүйені  толығымен 0-деңгейде  іске  асыруға  болады
(себебі,басқа сақиналарда орындалмайтын бұйрықтар осы сақинада іске асады).
Сегменттің артықшылық деңгейі  оның DPL жолының артықшылық деңгейінің
дескрипторымен 
анықталады.Сегменттің
сұранысының
артықшылық
деңгейі

64
селекторда  кодталған RPL артықшылық деңгейімен  анықталады.Сегментпен  жұмыс
істеу  сегменттің артықшылық деңгейі  сұраныстың артықшылық деңгейінен  аз  болған
кезде
ғана 
іске 
асады.Артықшылығы 
жоғары 
деңгейдегі
программалармен(қолданушының программаларынан ОЖ-нің утилиттерімен ) жұмыс
жасау арнайы аппараттық механизмдермен (шақыру шлюзы) іскеасады.
Адрестің беттік  түрленуі  кезінде қарапайым  екі  деңгейлік қорғаныс  механизмі
қолданылады: қолданушы (3-деңгей),кесте  беттеріне  сәйкес  келетін U/S жолында
көрсетілетін супервизор (0,1,2-деңгейлер).
Адрестің сегменттік  және  беттік  түрленуі  кезінде  алдымен  сегментті қолдану
артықшылығы,  содан  кейін  бетті қолдану  артықшылығы  тексеріледі. Бұл  сегменттің
жеке беттерін жоғарғы дәрежеде қорғауға мүмкіндік береді.
64
селекторда  кодталған RPL артықшылық деңгейімен  анықталады.Сегментпен  жұмыс
істеу  сегменттің артықшылық деңгейі  сұраныстың артықшылық деңгейінен  аз  болған
кезде
ғана 
іске 
асады.Артықшылығы 
жоғары 
деңгейдегі
программалармен(қолданушының программаларынан ОЖ-нің утилиттерімен ) жұмыс
жасау арнайы аппараттық механизмдермен (шақыру шлюзы) іскеасады.
Адрестің беттік  түрленуі  кезінде қарапайым  екі  деңгейлік қорғаныс  механизмі
қолданылады: қолданушы (3-деңгей),кесте  беттеріне  сәйкес  келетін U/S жолында
көрсетілетін супервизор (0,1,2-деңгейлер).
Адрестің сегменттік  және  беттік  түрленуі  кезінде  алдымен  сегментті қолдану
артықшылығы,  содан  кейін  бетті қолдану  артықшылығы  тексеріледі. Бұл  сегменттің
жеке беттерін жоғарғы дәрежеде қорғауға мүмкіндік береді.
64
селекторда  кодталған RPL артықшылық деңгейімен  анықталады.Сегментпен  жұмыс
істеу  сегменттің артықшылық деңгейі  сұраныстың артықшылық деңгейінен  аз  болған
кезде
ғана 
іске 
асады.Артықшылығы 
жоғары 
деңгейдегі
программалармен(қолданушының программаларынан ОЖ-нің утилиттерімен ) жұмыс
жасау арнайы аппараттық механизмдермен (шақыру шлюзы) іскеасады.
Адрестің беттік  түрленуі  кезінде қарапайым  екі  деңгейлік қорғаныс  механизмі
қолданылады: қолданушы (3-деңгей),кесте  беттеріне  сәйкес  келетін U/S жолында
көрсетілетін супервизор (0,1,2-деңгейлер).
Адрестің сегменттік  және  беттік  түрленуі  кезінде  алдымен  сегментті қолдану
артықшылығы,  содан  кейін  бетті қолдану  артықшылығы  тексеріледі. Бұл  сегменттің
жеке беттерін жоғарғы дәрежеде қорғауға мүмкіндік береді.