JPH036644A - 記憶保護方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は記憶保護方式に関し、特に情報処理システムの
記憶装置内の記憶域に格納されているデータの保護方式
に関する。

Ｃ従来の技術〕 従来、この種の記憶保護方式では、記憶装置内のページ
、セグメント等の記憶域に割り当てられた読出し権、書
込み権、実行権等のアクセス権情報と演算装置が持つ１
つのキーレジスタのアクセス権情報とを比較して、演算
装置が記憶装置内のページ、セグメント等の記憶域にア
クセスすることが妥当か否かを判定していた。

第２図は、従来の記憶保護方式が適用された情報処理シ
ステムの要部を示すブロック図である。

この情報処理システムは、演算装置２１と、記憶装置２
２とから、その主要部が構成されている。

演算装置２１は、キーレジスタ２３と、アクセス権判定
手段２４とを含んで構成されている。

記憶装置２２には、プログラム２５が格納されている。

第２図中、符号２６はプログラム２５がキーレジスタ２
３にアクセス権情報を書き込む動作を表し、２８および
２７はアクセス権判定手段２４がキーレジスタ２３およ
び記ｊＱ装置２２からアクセス権情報を読み出す動作を
表している。

従来の記憶保護方式では、割込み等のハードウェアの介
入がない限り、一般にはキーレジスタ２３の内容を変更
する命令等によってキーレジスタ２３のアクセス権情報
を変更するようにプログラム２５を作成しなければキー
レジスタ２３のアクセス権情報は変更されないようにな
っている。

このような従来の記ｊｆＪ保護方式を採用する情報処理
システムのオペレーティングシステムにおいてユーザプ
ログラムの誤動作によるオペレーティングシステムのデ
ータの破壊や機密度の高いデータの漏洩を防止するため
には、ユーザプログラムのデータにアクセスするときに
はユーザプログラムのアクセス権情報をキーレジスタ２
３に書き込み、オペレーティングシステムのデータにア
クセスするときにはキーレジスタ２３にオペレーティン
グシステムのアクセス権情報を書き込むというキーレジ
スタ２３の操作を行うようにオペレーティングシステム
のプログラムを作成しなければならなかった。

第３図は、キーレジスタ２３を操作することによってデ
ータを保護しようとするオペレーティングシステムのプ
ログラム２５の一例を示す図である。プログラム２５は
、第１処理３４においてユーザプログラムのデータを処
理し、第２処理３６においてオペレーティングシステム
のデータを使用して処理を行う手順を記述した例である
。

第３図において、符号３１は第１処理３４でユーザプロ
グラムからプログラム２５に渡されたポインタデータＰ
ＯＩＮＴＥＲＩを使ってユーザプログラムのデータにア
クセスするためにポインタデータＰＯＩＮＴＥＲＩをベ
ースレジスタＢＲＩにロードするＬＯＡＤ命令を示し、
３２は第２処理３６でオペレーティングシステムのデー
タにアクセスするためにポインタデータＰＯＩＮＴＥＲ
２をベースレジスタＢＲ２にロードするＬＯＡＤ命令を
示す、３３は、演算装置２１のキーレジスタ２３にユー
ザプログラムのデータのみをアクセス可能なアクセス権
情報ＵＳＥＲを設定する５ＥＴＫＥＹ命令を示す、プロ
グラム２５は、５ＥＴＫＥＹ命令３３を発行することに
よって第１処理３４の実行中にオペレーティングシステ
ムのデータが破壊されることを防ごうとしている。３５
は、演算装置２１のキーレジスタ２３にオペレーティン
グシステムのデータをアクセス可能なアクセス権情報Ｓ
ＹＳＴＥＭを設定する５ＥＴＫＥＹ命令を示す、プログ
ラム２５では、５ＥＴＫＥＹ命令３５を発行することに
よって第２処理３６の実行中にオペレーティングシステ
ムのデータをアクセスすることを可能としている。

いま、プログラム２５の実行が開始されると、ベースレ
ジスタＢＲＩおよびＢＲ２がＬＯＡＤ命令３１およびＬ
ＯＡＤ命令３２によってポインタデータＰＯＩＮＴＥＲ
ＩおよびポインタデータＰ０１ＮＴＥＲ２をそれぞれロ
ードされ、第１処理３４および第２処理３６でベースレ
ジスタＢＲＩおよびＢＲ２を使用した記憶装置２２への
アクセスが可能となる。次に、５ＥＴＫＥＹ命令３３が
実行されると、キーレジスタ２３にユーザプログラムの
データのみをアクセス可能なアクセス権情９４　Ｕ　Ｓ
　Ｅ　Ｒが設定される。この後、引き続き行われる第１
処理３４で演算装置２１が記憶装置２２にアクセスする
ときには、常にキーレジスタ２３のアクセス権情報と記
憶装置２２内の記憶域に割り当てられているアクセス権
情報とがアクセス１狸判定手段２４によってチエツクさ
れ、演算装置２１が記憶装置２２が要求するアクセス権
情報を保持しないときにはアクセスが抑止される。第１
処理３４の完了後、５ＥＴＫＥＹ命令３５が実行される
と、キーレジスタ２３にアクセス権情報ＳＹＳＴＥＭが
設定され、演算装置２１は第２処理３６でオペレーティ
ングシステムのデータをアクセス可能となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の記憶保護方式では、１つのキーレジスタ
を使用するためにアクセス権情報が異なる複数の記憶域
のデータを扱うプログラムではプログラムの処理の流れ
に従ってキーレジスタをロードし直すようにプログラム
を作成しなければならなかったので、アクセスする記憶
域を頻繁に切り換えるプログラムではキーレジスタを更
新する５ＥＴＫＥＹ命令の発行のためにプログラムの実
行ステップ数が増加するという性能上の欠点がある。

また、アクセス権情報を正しく設定するためには細心の
注意が必要となり、プログラムが繁雑になるばかりか、
プログラムの開発に要する労力が増大するという欠点が
ある。

本発明の目的は、上述の点に鑑み、演算装置内にベース
レジスク毎にキーレジスタを設け、ベースレジスタにポ
インタデータをロードする際には対応するキーレジスタ
にロードされるポインタデータが示す記憶装置内の記憶
域に割り当てられているアクセス権情報をロードし、ベ
ースレジスタをベースとして記憶装置内の記憶域にアク
セスするときにはベースレジスタに対応するキーレジス
タ内のアクセス権情報と記憶装置内の記憶域に割り当て
られているアクセス権情報とを比較することにより、キ
ーレジスタを設定する命令をプログラムに織り込むこと
を不要にするようにした記憶保護方式を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の記憶保護方式は、記憶装置に格納されたプログ
ラムを実行する演算装置内に演算装置が記憶装置内の記
憶域にアクセスするときの権限を示すアクセス権情報を
保持するキーレジスタを備え、演算装置が記憶装置内の
記憶域にアクセスするときにはキーレジスタ内のアクセ
ス権情報と記憶装置内の記憶域に割り当てられているア
クセス権情報とを比較することにより演算装置が記憶域
にアクセス可能か否かを判定して不正なアクセスから記
憶装置内の記憶域のデータを保護する記憶保護方式にお
いて、前記演算装置内にベースレジスタ対応に設けられ
たキーレジスタと、ベースレジスタにポインタデータを
ロードする際に当該ベースレジスタに対応して設けられ
ているキーレジスタに記憶装置内の記憶域に割り当てら
れているアクセス権情報をロードするアクセス権情報ロ
ード手段と、ベースレジスタをベースとして記憶装置内
の記憶域にアクセスするときに当該ベースレジスタに対
応するキーレジスタ内のアクセス権情報と記憶装置内の
記憶域に割り当てられているアクセス権情報とを比較し
て演算装置が記憶域にアクセス可能か否かを判定するア
クセス権判定手段とを有する。

〔作用〕

本発明の記憶保護方式では、キーレジスタが演算装置内
にベースレジスタ対応に設けられ、アクセス権情報ロー
ド手段がベースレジスタにポインタデータをロードする
際に当２亥ベースレジスタに対応して設けられているキ
ーレジスタに記憶装置内の記憶域に割り当てられている
アクセス権情報ヲロードし、アクセス権判定手段かベー
スレジスタをベースとして記憶装置内の記憶域にアクセ
スするときに当該ベースレジスタに対応するキーレジス
タ内のアクセス権情報と記憶装置内の記憶域に割り当て
られているアクセス権情報とを比較して演算装置が記憶
域にアクセス可能か否かを判定する。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る記憶保護方式が適用
された情報処理システムの要部を示すブロック図である
。この情報処理システムは、演算処理装置１００と、記
憶装置２００とから、その主要部が構成されている。

演算装置１００は、Ｎ（正整数）個の第１〜第Ｎベース
レジスタ１１０〜ＩＩＮと、第０〜第Ｎベースレジスタ
１１０〜ＩＩＮに対応するアクセス権情報を保持する第
Ｏ〜第Ｎキーレジスタ１２０〜１２Ｎと、アクセス権情
報ロード手段１３０と、アクセス権判定手段１４０とを
含んで構成されている。

記憶装置２００には、プログラム２１０が格納されてい
る。

第１図中、符号１５０はプログラム２１０が発行する第
０〜第Ｎベースレジスク１１０〜ＩＩＮにデータをロー
ドするＬＯＡＤ命令によって第０〜第Ｎベースレジスク
１１０〜ＩＩＮに記憶装置２００からポインタデータが
ロードされる動作を表し、符号１６０は第０〜第Ｎベー
スレジスク１１０〜ＩＩＮに対応する第０〜第Ｎキーレ
ジスタ１２０〜１２Ｎに該データが格納されていた記憶
装置２００内の記憶域に割り当てられているアクセス権
情報が設定される動作を表している。符号１７０および
１８０は、アクセス権判定手段１４０が第Ｏ〜第Ｎキー
レジスタ１２０〜１２Ｎおよび記憶装置２００からアク
セス権情報を読み出す動作を表している。

本実施例の記憶保護方式が通用される情報処理システム
では、記憶域は仮想記憶を実現するためのページでもセ
グメントでもよい。記憶装置２００が記憶域毎に有する
アクセス権情報として、続出し権情報、書込み権情報、
実行権情報等が想定されるが、第０〜第Ｎキーレジスタ
１２０〜１２Ｎにロードされるアクセス権情報は書込み
権情報に限るものとする。

第４図は、本実施例の記憶保護方式が適用された情報処
理システムで正しく動作するオペレーティングシステム
のプログラム２１０の一例を示す図である。プログラム
２１０は、第１処理４２においてユーザプログラムのデ
ータを処理し、第２処理４３においてオペレーティング
システムのデータを使用して処理を行う手順を記述した
例である。

第４図において、符号４０は第１処理４２でユーザプロ
グラムからプログラム２１０に渡されたポインタデータ
ＰＯＩ　ＮＴＥＲｌを使ってユーザプログラムのデータ
にアクセスするためにポインタデータＰＯＩ　ＮＴＥＲ
１をベースレジスタＢＲＯにロードするＬＯＡＤ命令を
示し、４１は第２処理４３でオペレーティングシステム
のデータにアクセスするためにポインタデータＰＯＩＮ
ＴＥＲ２をベースレジスタＢＲＮにロードするＬＯＡＤ
命令を示す。

本実施例の記憶保護方式では、アクセス権情報が“０”
のときには記憶装置２００内の全ての記憶域への全ての
アクセスが許され、アクセス権情報が“１”のときには
記憶装置２００内のアクセス権情報が“１ｍの記憶域に
対してのみ読み書きが許されるものとする。また、オペ
レーティングシステムによってユーザプログラムのデー
タはアクセス権情報が“ｌ”である記憶域に、オペレー
ティングシステムのデータはアクセス権情報が”０”の
記憶域に置かれているものとする。

第５０は、第４図に示すプログラム２１０の実行を説明
するためのデータの配買の一例を示す図である。第５図
において、符号５００はアクセス権情報が“１″のユー
ザデータ領域、５０２はアクセス権情報が“０″のオペ
レーティングシステムデータ領域、５０１はユーザデー
タ領域５ｏ。

に含まれるポインタデータ格納エリア、５０３はオペレ
ーティングシステムデータ領域５０２に含まれているポ
インタデータ格納エリアを示す。５０５はポインタデー
タ格納エリア５０３内のポインタデータＰＯＩＮＴＥＲ
２がオペレーティングシステムデータ領域５０２内を正
しく指し示していることを表し、５０４はポインタデー
タ格納エリア５０１内のポインタデータＰＯＩＮＴＥＲ
Ｉが誤ってオペレーティングシステムデータ領域５０２
内を指し示していることを表している。

次に、このように構成された本実施例の記憶保護方式の
動作について説明する。ここでは、第４図に示すプログ
ラム２１０で、従来の記憶保護方式と同じ保護が行われ
ることを第５図を参照しながら説明する。

プログラム２１０の第１のＬＯＡＤ命令４０が実行され
ると、演算装置ｌＯＯ内の第０キーレジスタ１２０にポ
インタデータ格納エリア５０１の内容であるポインタデ
ータＰＯＩＮＴＥＲＩがロードされるとともに、第０ヘ
ースレジスタ１１Ｏと対をなす第０キーレジスタ１２０
にポインタデータ格納エリア５０１を含むユーザデータ
領域５００のアクセス権情報”ｌ”が設定される。

次に、第２のＬＯＡＤ命令４１が実行されると、第Ｎベ
ースレジスタ１１Ｎにポインタデータ格納エリア５０３
の内容であるポインタデータＰｏｔＮＴＥＲ２がロード
されるとともに、第Ｎキーレジスタ１２Ｎと対をなす第
Ｎキーレジスタ１２Ｎにポインタデータ格納エリア５０
３を含むオペレーティングシステムデータ領域５０２の
アクセス権情報“０”が設定される。

この状態で、第１処理４２および第２処理４３で演算装
置ｌＯＯが第０ベースレジスタ１１０をベースとして記
憶装置２００にアクセスしようとすると、第０ベースレ
ジスタ１１０と対をなす第０キーレジスタ１２０のアク
セス権情報″１１と第０ベースレジスタ１１０のポイン
タデータＰＯＩＮＴＥＲＩが指すオペレーティングシス
テムデク領域５０２のアクセス権情報“０”とがアクセ
ス権判定手段１４０によって比較される。この場合、ユ
ーザプログラムのアクセス権情報“１”でオペレーティ
ングシステムのデータをアクセスすることになるので、
アクセスは抑止される。

一方、演算装置１００が第Ｎベースレジスタ１１Ｎをベ
ースとして記憶装置２００にアクセスするときには、第
０ベースレジスタ１１Ｏと対をなす第Ｎキーレジスタ１
２Ｎ内のアクセス権情報“０“と第ＮベースレジスクＩ
ＩＮのポインタデータＰＯＩＮＴＥＲ２が指すオペレー
ティングシステムデータ領域５０２のアクセス権情報“
０”とがアクセス権判定手段１４０によって比較され、
この場合にはオペレーティングシステムのアクセス権情
報“０”でオペレーティングシステムデータ領域５０２
をアクセスすることになりアクセスは許可される。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、演算装置内にベースレジ
スフ対応にキーレジスタを設け、ベースレジスタへのポ
インタデータのロード時に対応するキーレジスタにベー
スレジスタにロードされたポインタデータが示す記憶装
置内の記憶域に割り当てられているアクセス権情報をロ
ードし、へ−スレジスタをベースにして記憶装置内の記
憶域にアクセスするときにはベースレジスタに対応する
キーレジスタ内のアクセス権情報と記憶装置内の記憶域
に割り当てられているアクセス権情報とを比較するよう
にしたことにより、キーレジスタを操作する５ＥＴＫＥ
Ｙ命令をプログラム内に織り込む必要がなくなり、この
ために生じていたプログラムの実行ステップ数の増加と
いう性質上の問題がなくなるという効果がある。

また、プログラムが節略化されプログラムの開発に要す
る労力が減少するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る記憶保護方式が通用さ
れた情報処理システムの要部を示すブロック図、 第２図は従来の記憶保護方式が通用された情報処理シス
テムの要部を示すブロック図、第３図は従来の記憶保護
方式の問題を説明するプログラムの一例を示す図、 第４図は本実施例の記憶保護方式の動作を説明するため
のプログラムの一例を示す図、第５図は本実施例の記憶
保護方式の動作を説明するための記憶域の一例を示す図
である。 図において、 １００・・・演算装置、 １１０〜ＩＩＮ・ベースレジスタ、 １２０〜１２Ｎ・キーレジスタ、 １３０・・・アクセス権情報ロード手段、［４０・・・
アクセス権判定手段、 ２００・・・記憶装置、 ２１０・　・プログラム、 ５００・・・ユーザデータ領域、 ５０１　　　・ポインタデータ格納エリア、５０２　・ ・オペレーティングシステムデータ 領域、 ５０３　・ ・ポインタデーク格納エリアである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 記憶装置に格納されたプログラムを実行する演算装置内
   に演算装置が記憶装置内の記憶域にアクセスするときの
   権限を示すアクセス権情報を保持するキーレジスタを備
   え、演算装置が記憶装置内の記憶域にアクセスするとき
   にはキーレジスタ内のアクセス権情報と記憶装置内の記
   憶域に割り当てられているアクセス権情報とを比較する
   ことにより演算装置が記憶域にアクセス可能か否かを判
   定して不正なアクセスから記憶装置内の記憶域のデータ
   を保護する記憶保護方式において、 前記演算装置内にベースレジスタ対応に設けられたキー
   レジスタと、 ベースレジスタにポインタデータをロードする際に当該
   ベースレジスタに対応して設けられているキーレジスタ
   に記憶装置内の記憶域に割り当てられているアクセス権
   情報をロードするアクセス権情報ロード手段と、 ベースレジスタをベースとして記憶装置内の記憶域にア
   クセスするときに当該ベースレジスタに対応するキーレ
   ジスタ内のアクセス権情報と記憶装置内の記憶域に割り
   当てられているアクセス権情報とを比較して演算装置が
   記憶域にアクセス可能か否かを判定するアクセス権判定
   手段と を有することを特徴とする記憶保護方式。