Устройство для защиты памяти

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 552641

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.12.75 (21) 2305235/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30,03.77. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 15.04.77 (51) М. Кл. G 11С 29/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по лелам изобретвиий и открытий (53) УДК 681.327(088.8) (72) Авторы изобретения

И. Б, Борисов, Ю. М. Корбашов, Ю. В. Работии, В. И, Рыжков и H. М. Рязанский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗА1ЦИТЫ ПАМЯТИ

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для применения в мультипрограммных вычислительных системах.

Известно устройство для защиты памяти, 5 недостатком которого является то, что размещение программ в памяти мультипрограммных вычислительных систем, использующих это устройство, возможно только внутри зоны памяти, заданной граничными адресами (1). 1О

Известно также наиболее близкое к изобретению по техническому решению устройство для защиты памяти, содержащее последовательно соединенные дешифратор адресов зон и блок сравнения, входы которых подключены к первому и второму входам устройства (2).

Однако такое устройство не обеспечивает дифференцированной защиты зон памяти в мультипрограммных вычислительных системах, каждая из которых предназначена толь- 20 ко для определенного характера обращения, что не предохраняет от искажений информации при ошибочных обращениях, например при обращении на запись или считывание с гашением в зону, предназначенную для считы- 25 вания с восстановлением, и, следовательно, приводит к необходимости применения программных способов защиты, усложняющих мультипрограммирование, к увеличению объема памяти и времени выполнения программ. ЗО

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Это достигается тем, что в устройстве установлены дополнительные блоки сравнения, входы которых соединены с выходом дешифратора адресов зон и вторым входом устройства, подключенный к третьему входу устройства регистр признака обращения, соединенный с выходом данного регистра дешифратор признака обращения и элементы И и ИЛИ.

Первые входы каждой пары элементов И связаны с выходами соответствующего блока сравнения, вторые входы — с выходами дешифратора признака обращения, а выходы— с соответствующими входами псрвого и второго элементов ИЛИ, подключенных своими выходами к выходам устройства.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Предлагаемое устройство содержит дешифратор 1 адресов зон, блоки 2 сравнения, общее число которых соответствует числу операций с памятью (записи, считывания с восстановлением, считывания с гашением, считывания с обновлением и т.д .), соответствующие им пары элементов И 3, 4. Каждый блок 2 сравнения состоит из п-разрядного регистра

5, элемнта 6 сравнения, элемента ИЛИ 7 и элемента НЕ 8. Выходы п-разрядных регистров 5 и соответствующие им выходы дешиф.

552641

3 ратора 1 адресов зон подключены к одноименным входам элементов 6 сравнения, а выходы элементов 6 — к входам элементов ИЛИ 7.

Выходы элементов ИЛИ 7 соединены с первыми входами элементов И 3 и через элементы

НЕ 8 с первыми входами элементов И 4 соответствующих блоков 2 сравнения.

Вторые входы элементов И 3, 4 соединены попарно с соответствующими выходами дешифратора 9 признака обращения, вход которого подключен к выходу регистра 10 признака обращения. Выходы всех элементов И

3 подключены к входам элемента ИЛИ 11, а выходы всех элементов И 4 — к входам элемента ИЛИ 12.

Устройство работает следующим образом.

Для обеспечения доступа программы только к выделенным зонам памяти, управляющая программа в процессе распределения информационных полей по назначению формирует коды защиты по записи, считыванию с восстановлением, считыванию с гашением, считыванию с обновлением информации и т. д. Если

j-й разряд кода защиты, например, по записи содержит единицу, то это означает, что выполняемой программе разрешен доступ z j-й зоне по записи; если же j-й разряд кода защиты по записи содержит нуль, то доступ к

)-й зоне на запись запрещен (аналогично строятся коды защиты по другим операциям).

Каждый код защиты содержит столько единиц, сколько зон памяти выделено данной программе для соответствующего обращения.

Сформированные и-разрядные коды защиты подают в и-разрядные регистры 5 каждого блока 2 сравнения в соответствии с их назначением.

1!ри обращении программы к памяти на запись информации код старших разрядов исполнительного адреса, определяющий номер зоны памяти, к которой программе необходимо обратиться, поступает на вход дешифратора 1 адресов зон. Число этих разрядов равно

1og n. 11ри совпадении возбужденного выхода дешифратора адресов зон с единичным состоянием соответствующего этому выходу разряда и-разрядного регистра 5 блока 2 сравнения на выходе элемента 6 сравнения появляется сигнал, который поступает на вход элемента

И И 7. С выхода, элемента ИЛИ 7 сигнал подается на первый вход элемента И 3 и через элемент НЕ 8 на первый вход элемента И 4.

На другие входы элементов И 3, 4 с соответствующего выхода дешифратора 9 признака обращения поступает сигнал — признак обращения «Запись», сформированный из кода признака обращений, зафиксированного в регистре 10 перед выполнением операции «Запись». При наличии сигналов на обоих входах элемента И 3 на выходе элемента ИЛИ 11 формируется сигнал, разрешающий обращение к памяти. В противном случае на выходе элемента ИЛИ 12 вырабатывается сигнал на5

60 рушения защиты, запрещающий обращение к памяти.

Аналогично происходит работа при выполнении других операций. В каждом случае признак характера обращения в соответствии с выполняемой операцией поступает на вторые входы элементов И 3, 4, относящихся к тому блоку 2 сравнения, в котором зафиксирован код защиты выполняемой операции.

Использование предлагаемого устройства в мультипрограммных вычислительных системах обеспечит большие, по сравнению с известными устройствами, функциональные возможности, а именно количество этих возможностей К при увеличении числа операций с памятью т возрастает не прямопропорционально, а в зависимости К = 2m, позволит уменьшить потребный объем памяти за счет организации общих информационных полей для нескольких программ и повысит достоверность обрабатываемой информации.

Кроме того, применение предлагаемого устройства приведет к сокращению времени отладки программы за счет увеличения вероятности обнаружения программных и аппаратных ошибок при обращении, например на запись в зоны памяти, разрешенные для обращения только на считывание и, наоборот, при обращении на считывание к зонам памяти, разрешенным только для обращения в запись.

Таким образом, использование предлагаемого устройства в мультипрограммных вычислительных системах позволит сократить общие расходы на их проектирование.

Формула изобретения

Устройство для защиты памяти, содержащее последовательно соединенные дешифратор адресов зон и блок сравнения, входы которых подключены к первому и второму входам устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в нем установлены дополнительные блоки сравнения, входы которых соединены с выходом дешифратора адресов зон и вторым входом устройства, подключенный к третьему входу устройства регистр признака обращения, соединенный с выходом данного регистра дешифратор признака обращения и элементы

И и ИЛИ, причем первые входы каждой пары элементов И связаны с выходами соответствующего блока сравнения, вторые входы — с выходами дешифратора признака обращения, а выходы — с соответствующими входами первого и второго элементов ИЛИ, подключенных своими выходами к выходам устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании, кл. G 4 А, Kâ 1282628, 1971.

2. Дроздов E. А. и др. Основы построения и функционирования вычислительных систем.

М., «Энергия», 1973, с. 49 — 50 (прототип).

552641

Составитель В. Гордонова

Корректор Е. Хмелева

Техред А. Камышникова

Редактор И. Грузова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 756/20 Изд. № 333 Тираж 769 Подписное

ЦН1ЛИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5