SU1035609A1 - Устройство защиты стековой пам ти - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ СТЕКОВОЙ ПАМЯТИ, содержащее регистры верхней и нижней границ, регистр адреса и две схемы сравнени , причем выход регистра верхней границы соединен со входом первой схемы сравнени , выход регистра нижней границы соединен со входом второй схемы сравнени , выход регистра адреса соединен со вторыми входами первой и второй сравнени , входы установки верхней и нижней границ, вход адреса соединены со входами регистров верхней и нижней границ и регистра , адреса соответственно, о тличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  при обращении в защищаемую зону стековой пам ти, в .устройство дополнительно введены блоки ключей верхней и нижней границ,два трехвходоаых элемента И, причем выход первой схемы сравнени  соединен с первым входом первого элемента И, второй |мод которого соединен с первым управл ющим входом устройства, выход второй схемы сравнени  соединен с первым входом второго элемента И,второй вход которого соединен со вторым управл ющим входом устройства, третьи входы элементов И соединены с третьим управл ющим входом устройства, выходы первого и второго элементов И соединены с управл ющими входами блоков ключей нижней и верхней границ соответственно , выход регистра нижней .границы соединен с информационным входом блока ключей нижней границы, выход которого соединен со вторым входом регистра адреса, выход регистра верхней границы соединен с информационным входом блока ключей верхней границы, выход которого соединен СО ел с третьим входом регистра адреса. О5

Description

Изобретение относитс  k вычисли тельной технике и может быть использовано дл  управлени  защитой пам ти в мини- и микро-ЭВМ с микропрограммным управлением, использующих стековую структуру организации обработки данных и мультипрограммный режим работы.

Известно устройство защиты пам т по способу граничных адресов, содержащее регистры верхней и нижней границ пам ти, компараторы, схемы И и ИЛИ, в которых устанавливаетс  , находитс  заданный адрес внутри или вне защищаемой зоны пам ти ClJОднако объем оборудовани  этого устройства определ етс  числом защищаемых зон пам ти, а быстродействие невелико. .

Наиболее близкой по технической сущности к за вл емому устройству  вл етс  система предохранени  записи от разрушени , содержаща  регистр границы посто нной области, регистр адреса и регистр границы полупосто нной области, две схемы сравнени , шесть схем И, два инвертора , две схемы ИЛИ и триггер защиты , причем выход регистра границы посто нной области соединен со входом первой схемы сравнени , второй вход которой соединен с выходом регистра адреса, который также соединен со вторым входом второй схемы сравнени , Первый вход которой соединен с выходом регистра границы полупосто нной области, выход первой схемы сравнени  соединен со входом первого инвертора и первыми входами первой и третьей схем И, выход втором схемы сравнени  соединен со вторым инвертором и

вторыми входами первой и второй схем

i

И, выход первого инвертора соединен с первыми входами второй и четвертой схем И, выход второго инвертора соединен со вторыми входами с третье и четвертой схем И, выходы первой, третьей и п той схем И соединены со входами первой трехвходовой схемы ИЛИ, а выходы четвертой и шестой схем И соединены со входами второй схемы ИЛИ, на третий вход которой подключен стробируощий сигнал,выход второй схемы И соединен с первыми входами п той и шестой схем И,вторые входы которых соединены с выходами триггера защиты, входы установ35609

ки границ посто нной и полупосто нной областей и адреса устройства соединены со входами регистров границ

посто нной областей и адреса соответственно 123.

Недостатками данной системы  вл ютс  ограниченное быстродействие при обращении к пам ти и большой объем используемого оборудовани ,

О Цель изобретени  - повышение быстродействи  при обращении в защищаемую зону стековой пам ти.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве защиты стековой

5 пам ти, содержащем регистры верхней и нижней границ, регистр адреса и две схемы сравнени , причем выход регистра верхней границы соединен со входом первой схемы

20 сравнени , выход регистра нижней границы соединен со входом второй схемы сравнени , выход регистра адреса соединен со вторыми входами первой и второй схем сравнени , входы установки верхней и нижней границ и адреса соединены со входами регистров верхней и нижней границ адреса соответственно, дополнительно введены блоки ключей верхней и

30 нижней границ и два трехвходовых элемента И, причем выход первой схемы сравнени  соединен с первым входом первого И, второй вход которого соединен с первым управл ющим входом устройства,выход второй схемы сравнени  соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен со вторым управл ющим входом уст рой40 ства, третьи входы элементов И соединены с третьим управл ющим входом устройства, выходы первого и второго элементов И соединены с управл ющими входами блоков ключей регистров нижней и верхней границ соответственно, выход регистра нижней границы соединен с информационным входом блока ключей нижней границы, выход которого соединен со вторым входом регистра

50 адреса, выход регистра верхней границы соединен с информационным входом блока ключей верхней границы, выход которого соединен с третьим входом регистра адреса.

На чертеже приведена структурна  схема устройства.

Устройство содержит регистр 1 i верхней границы, блок 2 ключей верхней границы, регистр 3 адреса, блок i ключей нижней границы, регистр 5 нижней границы, схемы сравнени  6 и 7, элементы И 8 и 9. Управл ющими входами устройства  вл ютс  вход 10 сигнала разрешени  защиты и входы 11 и 12 сигналов уменьшени  и увеличени  регистра адреса на единицу ( и ) соответственно. Информационными входами устрсЛства  вл ютс  входы 13 и установки верхней и нижней границ соответственно и вход 15 установки адреса. Устройство работает следующим образом . Перед началом работы в регистр 1 через вход 13 заноситс  адрес  чейки пам ти, ограничивающей защищаемую зону сверху (вне зоны) , а в регист 5 через вход Т - адрес  чейки-пам т ограничивающей защищаемую зону снизу (вне зоны). При каждом обращении к стековой пам ти в ЭВМ формируетс  новый адрес путем изменени  старого адреса на единицу при помощи сигнало +1 РА или -1 РА. Новый адрес заноситс  в регистр 3 адреса и поступает на входы схем сравнени  6 и 7, где сравниваетс  с адресами, хран щимис  в регистрах 1 и 3- На выходе соответствующей схемы сравнени  по вл етс  1 при совпадении сравнива емых адресов. При несравнении кодов О с выходов схем сравнени  6 и 7 поступают на соответствующие входы трехвходных элементов И 8 и 9 и запрещают их срабатывание. При этом обращение | памлти ЭВМ осуществл етс  обычным пор дком. Если при очередном обращении к пам ти в регистр 3 адреса поступает адрес ,j равный адресу верхней границы . При этом орвобождение  чеек стек идет сверху вниз и новый адрес сфор мируетс  с помощью сигнала -1 РА. После поступлени  адреса в регистр 3 адреса срабатывает схема 6 сравне ни , на выходе которой сформируетс  1, котора  поступает на трехвходовый элемент И 8, При поступлении сигнала -1 РА на третий вход элемента И 8 и при наличии сигнала ра решени  защиты на входе 10 через 20-tO НС, врем , определ емое задержкой сигнала в логических элементах , управл ющий сигнал с выхода элемента И 8 через блок 4 ключей нижнего регистра переписывает содержимое регистра 5 нижней границы в регистр 3 вместо нового сформированного на этом такте адреса. Содержимое регистра 3 станет равным содержимому регистра 5 и сработает схема 7 сравнени , но в отсутствии сигнала +1 РА никаких изменений не происходит и ЭВМ выполн ет обращение к  чейке нижней границы обычным образом. При дальнейшем освобождении стека обращение ; производитс  последовательно к  чейкам с уменьшающимс  адресом. В случае заполнени  стека производитс  увеличение адреса. Пусть в регистре 3 адреса содержитс  адрес на 1 меньше адреса нижней границы , тогда адрес первой  чейки сформируетс  добавлением -«-1 РА к содеримому регистра 3, причем происходит сравнение адресов, но за счет задержек в элементах схемы 7 сравнени  и регистра 3 1 с выхода схемы 7 сравнени  поступает йа элемент И 9 позже сигнала +1 РА и защита не срабатывает. При следующем увеличении адреса срабатывает элемент И 9 и вы дает управл  ощии сигнал переписи содержимого регистра 1 верхней границы через блок 2 ключей верхнего регистра в регистр 3 адреса и обращение к пам ти выполн етс , мину  защищенные  чейки. Схемное решение устройства основано на использовании известных элементов и технических трудностей дл  реализации не представл ет. Устройство позвол ет сократить врем  обращени  к .защищаемому участку пам ти и уменьшить объем оборудовани , в основном, за счет простой реализации схем сравнени  (практически многовходовые элементу И).

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ СТЕКОВОЙ ПАМЯТИ, содержащее регистры верхней и нижней границ, регистр адреса и две схемы сравнения, причем выход регистра верхней границы соединен со входом первой схемы сравнения, выход регистра нижней границы соединен со входом второй схемы сравнения, выход регистра адреса соединен со вторыми входами первой и второй с£бм сравнения, входы установки верхней и нижней границ, вход адреса соединены со входами регистров верхней и нижней границ и регистра, адреса соответственно, о тличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия при обращении в защищаемую зону стековой памяти, в .устройство дополнительно введены блоки ключей верхней и нижней границ,два трехвходовых элемента И, причем выход первой схемы сравнения соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с первым управляющим входом устройства, выход второй схемы сравнения соединен с первым входом второго элемента И,второй вход которого соединен со вторым управляющим входом устройства, третьи входы элементов И соединены с третьим управляющим входом устройства, выходы первого и второго элементов И соединены с управляющими входами блоков ключей нижней и верхней границ соответственно, выход регистра нижней границы соединен с информационным входом блока ключей нижней границы, выход которого соединен со вторым входом регистра адреса, выход регистра верхней границы соединен с информационным входом блока ключей верхней границы, выход которого соединен с третьим входом регистра адреса.

   >