SE462188B - Minnesenhet innefattande ett minne och en skyddsenhet - Google Patents

Description

462 188 I det beskrivna systemet är de informationsord som tillhör nämnda förutbe- stämda grupp informationsord, som har en länk till ett ytterligare programord, vilket måste adresseras av programräknaren under det följande programsteget genom exekveringen av programmet. Om programmet inte exekveras normalt, bl.a. exempelvis när programmet kopieras, kommer det ytterligare programordet inte att adresseras. Därvid bekräftas styrsignalen och det första modifieringsmed- let aktiveras för att utföra en första modifieringsoperation som består i att ersätta programordet som adresserats under nämnda efterföljande program- steg med ett störord som är orelaterat till nämnda programord. Störordet utma- tas på den första datautgången hos minnesenheten. Följden därav är att det kopierade programmet har blivit oanvändbart, eftersom det innehåller åt- minstone ett störord som stör exekveringen av programmet.

Föreliggande uppfinning skiljer sig från det beskrivna systemet genom att den första modifieringsoperationen realiseras pä annat sätt.

Uppfinningen enligt föreliggande uppfinning avser närmare bestämt en minnesenhet för användning i ett databehandlingssystem, vilken minnesenhet innefattar en skyddsenhet och ett minne för lagring av åtminstone ett program innefattande ett flertal programord, varvid nämnda minne har en port för ut- byte av adressord för motsvarande programord, medan nämnda skyddsenhet inne- fattar: - identifieringsmedel anslutet till nämnda port och anordnat att ur flödet av programord i nämnda port identifiera de ord som tillhör en förutbestämd grupp, där programorden för nämnda förutbestämda grupp innefattar en adress- del för adressering av ett ytterligare programord, vilket identifierings- medel vidare är anordnat att alstra en styrsignal till svar på identifiering- en av ett programord hos nämnda förutbestämda grupp; - första modifieringsmedel anslutet till nämnda port och som har en styrin- gâng ansluten till nämnda identifieringsmedel för mottagning av nämnda styr- signal, vilket första modifieringsmedel innefattar en adderare för bildande av ett modifierat programord genom att, under styrning av den mottagna styr- signalen, tillägga ett värde till adressdelen av det mottagna programordet med avseende på den styrsignal som alstrats, varvid nämnda första modifie- ringsmedel är anslutet till en datautgâng på nämnda minnesenhet för att tillföra nämnda modifierade programord till en dataprocessor hos databe- handlingssystemet; - andra modifieringsmedel anslutet till en adressingång på minnesenheten för mottagning av adressord från dataprocessorn och som har en styringâng an- 462 188 siuten tili nämnda identifieringsmedei för mottagning av nämnda styrsignai, viiket andra modifieringsmedei innefattar en subtraktionskrets för biidan- de av ett kompenserat adressord genom att, under styrning av nämnda styrsig- naï, subtrahera nämnda värde från ett mottaget adressord som aistrats av nämnda dataprocessor vid mottagning av nämnda modifierade programord för att kompensera den utförda additionen för erhâiiande av nämnda modifierade programord, varvid nämnda andra modifieringsmedei är förbundet med nämnda port för att tiiiföra nämnda kompenserande adressord tiii minnet; och - en siumpgenerator med en styringång ansiuten tiii nämnda identifieringsme- dei för mottagning av nämnda styrsignai och anordnad att aistra nämnda vär~ de under styrning av en mottagen nämnd styrsignai, viiken siumpgenerator har en utgång förbunden med nämnda första och andra modifieringsmedei för att tiii dessa tiiiföra nämnda värde.

Fördelen med detta databehandiingssystem är att det aiitid finns vissa skiiinader meiian fiödet av informationsord vid minnets port och fiödet av data och adressignaier meïian minnesenheten och databehandiaren utan hinder av om programmet kopierats eiier inte. Under en normai exekvering av program- met, d v s när programmet exekveras under styrning av databehandiaren och instruktionerna exekveras eniigt innehåiiet av programorden, kommer det andra modifieringsmediet att utföra en andra modifieringsoperation på en mottagen adressignai. Den andra modifieringsoperationen kommer att kompensera för den första modifieringsoperationen så att korrekt adressord kommer att tiiiföras porten på minnet. Den normaia exekveringen kommer sâiedes inte att vara störd.

När programmet emeiiertid kopieras, kommer de modifierade programorden som utmatas pâ den första datautgângen på minnesenheten att vara inkiuderade i det kopierade programmet, viiket gör det kopierade programmet oanvändbart.

Ett föredraget utförande av minnesenheten eniigt uppfinningen är känne- tecknat av att vart och ett av programorden för nämnda förutbestämda grupp innefattar en instruktion som verkar på en iika-steg-progression hos program- räknaren hos dataprocessorn. Instruktioner som verkar på en 1ika-steg-progres- sion hos programräknaren är instruktioner som får programräknaren att öka (eiier minska) mer än ett enhetssteg, såsom vid exempeivis HOPP- e11er GÅ- TILL-instruktioner (JUMP, GOTO). Dessa instruktioner har en adressdei som innefattar information om adressen för det efterföijande programordet som skaii adresseras under normai exekvering av programmet. En modifiering av denna adressdei utförd av den första modifieringsoperationen kan effektivt störa ett kopierat program. 462 188 Ett ytterligare föredraget utförande av minnesenheten enligt uppfinning- en är kännetecknat av att programorden för nämnda förutbestämda grupp inne- fattar en operationskoddel, varvid nämnda identifieringsmedel innefattar en operationskodavkodare för avkodning av operationskoddelen av programorden.

Ett annat föredraget utförande av minnesenheten enligt uppfinningen är kännetecknat av att nämnda identifieringsmedel innefattar en adressavkodare för avkodning av adressorden som tillhör nämnda förutbestämda grupp. Härvid erhålls enkel realisering av identifieringsmedlen.

Det är fördelaktigt att nämnda första och andra modifieringsoperation innefattar tillämpandet av en matematisk operation. Adressdelen av ett program- ord är allmänt sammansatt av ett antal binära bitar. Matematiska operationer utförs lätt på dessa.

Det är fördelaktigt att nämnda första modifieringsmedel innefattar en adderare för att addera ett värde till nämnda adressdel, att nämnda andra modifieringsmedel innefattar en subtraktionskrets för att subtrahera nämnda värde från nämnda adressignal. Detta medför en lätt och snabb realisering av den första och den andra modifieringsoperationen.

Det är fördelaktigt att nämnda första modifieringsmedel innefattar en slumpgenerator för att alstra nämnda värde, varvid slumpgeneratorn har en utgång ansluten till nämnda andra modifieringsmedel för tillföring av nämnda värde. När nämnda värde alstras av en slumpgenerator kommer det att bli mycket svårt för en obehörig kopierare att känna till vilket värde som tillagts till adressdelen, eftersom olika värde kan alstras varje gång.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare med hänvisning till bifoga- de ritning, där den enda figuren visar ett förenklat blockschema av ett före- draget utförande av en minnesenhet enligt uppfinningen.

Databehandlingssystemet visat i figuren innefattar en minnesenhet 10 och en databehandlare 14, exempelvis en mikroprocessor. Minnesenheten inne- fattar ett minne 12, exempelvis ett ROM eller ett PROM, och en skyddsenhet 24. Databehandlaren och minnesenheten är anslutna till varandra medelst en adessbuss 11 och en databuss 13. Minnes- och skyddsenheten är anslutna till varandra medelst en intern buss 23. Skyddsenheten innefattar identifierings- medel 16 som har en första ingång ansluten till den interna bussen. Skydds- enheten innefattar även första modifieringsmedel 17 som har en andra ingång ansluten till den interna bussen 23 och en första datautgång ansluten till databussen 13, och andra modifieringsmedel 15 som har en adressingâng ansluten till adressbussen 11 och en adressutgång ansluten till den interna bussen 23. 462 188 Minnesenheten används för ianring av åtminstone ett program som kan exe- kveras av databehandïaren. Progra net (-en) innefattar ett f1erta1 programord.

Varje programord är aïlmänt sammansatt av ett antai binära bitar. Varje pro- gramord är iagrat i en tiiihörande minnesposition med sin ti11hörande adress.

En port på minnet är ansiuten ti11 den interna bussen för tiliföring av adress- ord ti11 minnet för att hämta respektive programord som tiiïhör adressordet.

Såsom anges genom dess beteckning har skyddsenheten 24 ti11 uppgift att skydda programorden, särskiit mot i11ega1 kopiering. Skyddsenheten ti11ser där- vid för ett anta1 av programord som utmatas på minnets kïämma, en modifierings- operation utförs på dessa. .

Ett flertai reaiiseringar är möj1iga för skyddsenheten. Funktionen hos databehandïingssystemet kommer nu att beskrivas med hänvisning ti11 ett före- draget utförande för skyddsenheten. 1 detta föredragna utförande av skyddsenhe- ten innefattar identifieringsmediet 16 en hoppinstruktionsavkodare 18 och en siumptaisgenerator 19. Det första modifieringsmediet 17 innefattar en adderare 25 och det andra modifieringsmedïet 15 innefattar en subtraktionskrets 26.

Sïumptaïsgeneratorn har en utgång ansiuten ti11 en ingång på adderaren och ti11 en ingång på subtraktionskretsen via en ïinje 20.

Biand de programord som är ïagrade i minnet finns väïkända hoppinstruk- tioner som verkar på lika-steg-progressionen för programräknaren. Dessa hoppin- struktioner identifieras genom sin karakteristiska operationskoddeï. Hopp- instruktionsavkodaren 18, som är en operationskodavkodare, avkodar operations- kodde1arna hos programorden som utmatas på minnets port och ti11förs den inter- na bussen 23. När en hoppinstruktion avkodas, aistrar hoppinstruktionsavkodaren en styrsignai som via ïinjen 21 är ti11förd sïuptaïsgeneratorn 19, adderaren 25 iiksom subtraktionskretsen 26. Därvid aistrar sïumptaisgeneratorn 19 ett 'sïumptai som tiïïförs adderaren och subtraktionskretsen via iinjen 20. Addera- ren, som är ansïuten ti11 den interna bussen 23, har även mottagit programord som innefattar hoppinstruktionen. Under styrning av styrsignaien kommer adde- raren att addera siumptaïet ti11 adressdeien (viïket indikerar adressen ti11 viiken ska11 hoppas) på denna hoppinstruktion och aistra en pseudohoppadress.

Det modifierade programordet med pseudohoppadressen överförs nu via data- bussen 13 ti11 databehandiaren 14. Därvid kommer programräknaren att indikera programordet vid denna pseudoadress. När databehandïaren 14 därefter adresserar minnesenheten via adressbussen 111 för att erhâ11a programordet vid pseudo- adressen, överförs denna adress till subtraktionskretsen 26 på det andra modi- fieringsmedïet. Efter mottagning av pseudoadressen subtraherar subtraktions- kretsen siumtaiet från pseudoadressen och överför på detta sätt erhå11en ur- 462 188 sprungiig adress ti11 minnet. Hoppinstruktionen exekveras därvid på korrekt sätt.

Varje efterfö1jande programord som utmatas från minnet 12 och som inte är en hoppinstruktion överförs genom adderaren 25 ti11 databussen 13 utan föränd- ring. Eftersom databehandiarens programräknare emeiiertid har stegats framåt ti1I pseudoadressen, behåiïer det andra modifieringsmedïet 15 s1umta1et för subtraktion från var och en av adresserna som är piacerade på adressbussen 11 av databehandiaren, innan överföring ti11 minnet sker.

Detta fortgår tiI1s en annan hoppinstruktion tiI1handahå1Is på minnets 12 port. När detta inträffar får hoppinstruktionsavkodaren 18 igen siumtaisgenera- torn 19 att operera för att placera ett annat sIumta1 i adderaren 25 och sub- traktionskretsen 26. Adderaren 25 opererar som förut för att pïacera en pseudo- hoppadress på databussen 13. Det andra modifieringsmediet 15 ersätter det gamia siumtaiet med det nya siumtaïet för att adressera minnet 12 på korrekt sätt när databehandiaren överför pseudohoppadressen ti11 minnesenheten 10. På detta sätt får en förutbestämd grupp av informationsord i form av hoppinstruktioner Iag- rade i vissa av minnets 12 minnespositioner det första modifieringsmedïet 17 att ändra dessa hoppadresser före överföring på databussen 13.

Antag nu att programorden som är Iagrade i minnet 12 kopieras. Pseudo- adresserna tiI1förda databussen 13 kommer då att upptas i det kopierade pro- grammet, viïket gör det kopierade programmet oanvändbart, eftersom en feiaktig position i programmet kommer att adresseras om det kopierade programmet exekve- ras. Om vidare kopieraren adresserar minnesenheten efter det att pseudoadressen utmatats, kommer den tiïiförda adressen att modifieras av det andra modifie- ringsmediet. Kopieraren kommer såïedes inte att känna ti11 positionen för min- net han har adresserat. Det kopierade programmet är därför totaït oanvändbart.

I en form av uppfinningen kan varje hoppinstruktion som överförs från min- net innehåiia en binär 1 i en bitposition. I a1Ia andra minnespositioner hos minnet skaII denna bitposition innehäïia en binär 0. I detta utförande sku11e hoppinstruktionsavkodaren anta formen av en krets som sku11e svara på den binä- ra I i den föreskrivna bitpositionen och sku1Ie föijaktïigen orsaka aïstring av styrsignaien såsom beskrivits förut.

I en aïternativ form sku11e a11a hoppinstruktioner vara anordnade i en särskiid sektion av minnet och identifieringsmediet 16 sku11e innefatta en jäm- förare som reagerar på adresserna i positionerna i denna sektion och få sium- ta1sgeneratorn 19 att operera såsom beskrivits tidigare. Jämföraren är då exem- pe1vis ansiuten ti11 ett minneseïement, där nämnda adresser är ïagrade som identifieringsinformation för att möjïiggöra jämförelsen. När a1Ia hoppinstruk- 462 188 tioner är anordnade i en särskiid sektion av minnet 12 kan identifieringsmediet exempeivis innefatta en adressavkodare för avkodning av adresserna för denna särskilda sektion. Andra typer av identifieringsmedei är även kända för fack- mannen på omrâdet och kan ersätta de visade.

Identifieringsmediet kan även reagera på andra instruktioner än hoppin- struktioner, såsom exempeivis GÅ-TILL-instruktioner (G0 TO) eiier några andra instruktioner som verkar på en iika-steg-progression hos progrmmräknaren.

Ett fiertai reaiiseringar är även möjiiga för det första och andra modi- fieringsmediet, som exempeivis skuiie kunna innefatta en inverterare för in- vertering av en eiier flera bitpositioner i adressdeien av hoppinstruktionen.

För denna reaiisering är naturiigtvis en siumpgenerator redundant.

I ett aiternativt utförande kan det första modifieringsmediet exempeivis innefatta en första adresstabeii som adresseras av adressdeien hos hoppinstruk- tionen och som innefattar en substitutionsadress för varje hoppinstruktion.

Det andra modifieringsmediet kan då natruriigtvis innefatta en andra adress- tabeii anordnad för âteriagring av den ursprungiiga adressdeien..

Det är underförstått att ett fiertai modifieringar av det ovan beskrivna systemet är uppenbara för fackmännen på området och att det häri beskrivna arrangemanget är för iiiustrativa ändamâi och inte skaii betraktas som be- gränsande.

Claims (11)

462 188 Patentkrav.

1. Minnesenhet för användning i ett databehandlingssystem, vilken minnes- enhet (10) innefattar en skyddsenhet (24) och ett minne (12) för lagring av åtminstone ett program innefattande ett flertal programord, varvid nämnda minne (12) har en port för utbyte av adressord för motsvarande programord, medan nämnda skyddsenhet (24) innefattar: - identifieringsmedel (16) anslutet till nämnda port och anordnat att ur flö- det av programord i nämnda port identifiera de ord som tillhör en förutbe- stämd grupp, där programorden för nämnda förutberstämda grupp innefattar en adressdel för adressering av ett ytterligare programord, vilket identi- fieringsmedel vidare är anordnat att alstra en styrsignal till svar på iden- tifieringen av ett programord hos nämnda förutbestämda grupp; - första modifieringsmedel (17) anslutet till nämnda port och som har en styringång ansluten till nämnda identifieringsmedel för mottagning av nämn- da styrsignal, vilket första modifieringsmedel (17) innefattar en addera- re (25) för bildande av ett modifierat programord genom att, under styrning av mottagna styrsignalen, tillägga ett värde till adressdelen av det mottag- na programordet med avseende på den styrsignal som alstrats, varvid nämnda första modifieringsmedel (17) är anslutet till en datautgång på nämnda min- nesenhet (10) för att tillföra nämnda modifierade programord till en data- processor (14) hos databehandlingssystemet; - andra modifieringsmedel (15) anslutet till en adressingâng på minnesenheten (10) för mottagning av adressord från dataprocessorn (14) och som har en styringång ansluten till nämnda identifieringsmedel (16) för mottagning av nämnda styrsignal, vilket andra modifieringsmedel (15) innefattar en subtraktionskrets (26) för bildande av ett kompenserat adressord genom att, under styrning av nämnda styrsignal, subtrahera nämnda värde från ett motta- get adressord som alstrats av nämnda dataprocessor (14) vid mottagning av nämnda modifierade programord för att kompensera den utförda additionen för erhållande av nämnda modifierade programord, varvid nämnda andra modifieringsmedel är förbundet med nämnda port för att tillföra nämnda kompenserande adressord till minnet (12); och - en slumpgenerator (19) med en styringång ansluten till nämnda identifie- ringsmedel (16) för mottagning av nämnda styrsignal och anordnat att alstra nämnda värde under styrning av en mottagen nämnd styrsignal, vilken slump- generator (19) har en utgång förbunden med nämnda första och andra modifi- eringsmedel (17,15) för att till dessa tillföra nämnda värde. 462 188

2. Minnesenhet enïigt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att vart och ett av nämnda programord hos nämnda förutbestämda grupp innefattar en instruktion som verkar på en iikastegprogression hos en programräknare hos dataprocessorn.

3. Minnesenhet enïigt patentkravet 1 eiier 2, k ä n n e t e c k n a d av att programorden hos nämnda förutbestämda grupp innefattar en operationskod- dei, varvid nämnda identifieringsmedei innefattar en operationskodavkodare för avkodning av operationskoddeien av programorden.

4. Minnesenhet eniigt patentkravet 1 eiier 2, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda identifieringsmedei (16) innefattar en adressavkodare för avkod- ning av adressorden som svarar mot programorden som tiiihör nämnda förutbe- stämda grupp.

5. Minnesenhet eniigt patentkravet 1 eiler 2, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda identifieringsmedei (16) innefattar ett iagringseiement för iag- ring av identifieringsinformation för vart och ett av programorden hos nämn- da förutbestämda grupp, och en jämförare med en första ingång ansluten ti11 nämnda iagringseiement och en andra ingång förbunden med nämnda port för att jämföra identifieringsinformationen med informationsord i nämnda port och aistring av nämnda styrsignai vid överensstämmeise meiian nämnda identi- fieringsinformation och nämnda informationsord.

6. Minnesenhet eniigt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k- n a d av att varje programord hos nämnda förutbestämda grupp innefattar en hoppinstruktion och adressordet för programordet ti11 viiket hoppinstruktion- en hänför sig.

7. Minnesenhet enïigt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d av att nämn- da identifieringsinformation innefattar åtminstone en dei av innehåiiet i programorden hos nämnda förutbestämda grupp.

8. Minnesenhet eniigt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda identifieringsinformation innefattar åtminstone en dei av innehåilet i adress- orden som svarar mot programorden hos nämnda förutbestämda grupp.

9. Minnesenhet eniigt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k- 10 462 188 n a d av att minnesenheten är konstruerad under användande av integrerad kretsteknik och att minnes- och skyddsenheten (10,14) är integrerade på sam- ma chip-yta.

10. Minnesenhet eniigt något av föregående patentkrav innefattad i en vi- deospeimoduï.

11. Minnesenhet eniigt något av patentkraven 1-9, innefattad i ett databe- handiingssystem som innefattar en dataprocessor (14) med en dataingâng ansïu- ten tili datautgången på minnesenheten (10), en adressutgång ansiuten tiil adressingângen på minnesenheten, och en programräknare som är instäïibar under styrning av mottagna datasignaier.