Cтраница 3
А это ведет к разрушению одних программ другими или к искажению информации. Другим источником появления аналогичных ошибок может быть неправильная работа оператора за пультом управления. Во всех случаях необходимо предусмотреть меры по защите памяти, в которой расположены программы и данные. Под системой защиты памяти понимается комплекс аппаратурно-программных средств, обеспечивающий предотвращение искажения программ и данных, одновременно хранящихся в ОП. [31]
В ЦВМ ЕС-1020 для целей защиты памяти ЗУ разделено на блоки по 2048 байт. Каждый такой блок помечается не одноразрядным признаком, а пятиразрядным двоичным кодом, называемым ключом памяти. Ключ памяти при каждом обращении к ЗУ сравнивается с ключом программы, представляющим собой также пятиразрядный двоичный код. При этом один из разрядов ключа памяти характеризует режим работы системы защиты памяти: защита по записи или защита по чтению. В режиме защиты по записи нарушением защиты памяти считается несоответствие ключа программы ключу памяти блока, в который должна быть записана информация. В режиме защиты по чтению нарушение защиты памяти происходит при несоответствии ключей программы и памяти даже в том случае, когда обращение производилось с целью чтения информации без ее изменения. При работе ЦВМ в мультипрограммном режиме ключ памяти входит в состав ССП. Любое нарушение защиты памяти приводит к прерыванию программы, а содержимое запрещенного блока памяти остается без изменения. [32]
При работе ЭВМ в многопрограммном режиме в оперативной памяти одновременно находится несколько программ. Некоторые из этих программ могут только отлаживаться и из-за ошибок программирования исказить содержимое зон памяти, занятых другими программами. Чтобы не допустить искажения или потери информации, необходимо предусмотреть систему защиты памяти при записи и считывании информации. Наиболее важной является защита при записи, однако в отдельных случаях необходимо знать, какая программа сделала попытку считать данные или исполнить команду из защищенной зоны. Попытка нарушить защиту памяти обычно вызывает прерывание программы. [33]
Средства защиты памяти Системы 370 осуществляют защиту содержимого определенных областей памяти от разрушения при ошибочных обращениях к ней. Поле ключа защиты занимает биты 8 - 11 PSW и биты 0 - 3 адресного слова канала ( гл. Чтобы иметь возможность доступа к данному блоку памяти со стороны процессора или канала, необходимо совпадение ключа памяти и ключа защиты памяти. В зависимости от содержимого бита 5 считывания ключа памяти блок памяти может быть защищен либо при операции записи в память, либо при операциях записи в память и считывания из нее. Доступ к памяти считается также разрешенным и в том случае, когда ключ защиты равен нулю. Система защиты памяти работает независимо от различных состояний процессора. Для изменения и проверки ключа памяти каждого блока, насчитывающего 2048 байтов, введены две привилегированные команды: установить ключ памяти и прочитать ключ памяти соответственно. [34]
Средства защиты памяти обеспечивают проверку адреса при каждом обращении к памяти. Поскольку эта операция является массовой, то применяемые в системе средства защиты памяти должны обеспечивать контроль адресов за малый промежуток времени, при котором сохранялось бы высокое быстродействие системы. К тому же способ защиты памяти должен быть экономичным в смысле времени, необходимого для переориентации системы защиты в случае переключения системы на выполнение другой программы, использующей новую область памяти. Наиболее часто средства защиты памяти включаются только при записи данных в ОЗУ, поскольку искажение данных связано с записью, и при выборке данных адрес не контролируется. Такая тактика позволяет снизить затраты времени, возникающие в системе при контроле адресов. С точки зрения пользователя неправильная адресация как при записи, так и при выборке данных представляется одинаково важной, поскольку свидетельствует о наличии ошибок в программе. Поскольку ошибки в адресации эффективно выявляются системой защиты памяти, то в некоторых системах контролируются любые обращения к памяти. Распространение контроля на выборку данных снижает быстродействие системы, но при этом сокращаются затраты времени на отладку программ. [35]