Устройство для защиты памяти

СОЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН Ч 5 И " 11 С 29/00 ОПИСАНИЕ. ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 306463, кл. 0 06 Р 11/00, 1970.2Авторское свидетельство СССР Р 913456, кл. 0 11 С 29/00, 1980 (прототип).(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПАМЯТИ, содержащее первый и второй дешифраторы, счетчики, первую группу элементов И, первую группу регистров числа, регистр адреса и элементы ИЛИ, причем первый вход первого элемента ИЛИ является первым входом устройства, вторым входом которого являются объединенные входы второго дешифратора и один из входов регистра адреса, другой вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ входы которого соединены с выходами элементов И первой группы, первые входы которых соединены с одним из выходов второго дешифратора, вторые входы - с выходами регистров числа первой группы, выход регистра адреса является первым выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены регистр сдвига, коммутатор, блок анализа информации, регистр идентификатора, вторая группа элементов И и вторая группа регистров числа, выходы которых соединены с первыми входами элементов И второй группы, вторые и третьи входы которых соединены соответственно с выходами регистра сдвига и одними из выходов первого дешифратора, другой выход которого соединен с первым входом блока анализа информации, второй вход которого, соединен с другим выходом второго дешифратора и входом счетчика, выход которого соединен с входом регистра сдвига и первым входом регистра идентификатора, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выходы элементов И второй группы соединены с входами коммутатора, выходы которого соединены с третьими входами элементов И е первой группы и входами третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к третьему входу блока анализа информации, четвертый вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а выход является вторым выходом устройства, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом первого дешифртора, второй вход регисгра идентификатора соединен с первым входом устройства.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок анализа информации содержит триггер, элемент задержки, элемент И и группу элементов ИЛИ, входы которых являются входами блока, а выходы подключены к входам триггера и элемента задержки, выходы которых соединены с входами элемента И, выход которого является выходом блока.10 Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет обеспечения доступа пользователя к памяти ЭВМ только в течение заранее определенных интервалов времени.поставленная цель достигается тем, 55 что в устройство для защиты памяти, содержащее первый и второй дешифраторы, счетчики, первую группу элементов И, первую группу регистров числа, регистр адреса.и элементы ИЛИ,60 причем первый вход первого элемента ИЛИ является первым входом устройст-., ва, вторым входом которого являются объединенные входы второго дешифратора и один из входов регистра адреса,. 65 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для защиты памяти,Известно устройство для защитыпамяти, содержащее регистры, дешифраторы, схемы сравнения адресов,логические элементы И, ИЛИ, НЕ 13 .Недостатком этого устройства является то, что оно осуществляет защитуна уровне страниц и не позволяетзащищать отдельные ячейки памяти.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для защиты памяти, содержащее регистры кода защиты,дешифраторы, регистр адреса, элементыИ, элементы ИЛИ, блок управления, 15счетчик и элемент НЕ, причем выходыпервого дешифратора подключены квходам регистров кодов защиты, однииз выходов которых соединены с первымвходом блока управления, выходы кото рого подключены к первым входам элементов И, вторые входы которых соединены с выходами второго дешифратора, а выходы - с входами первогоэлемента ИЛИ, выход которого подключен к первому управляющему входу регистра адреса и входу элемента НЕ,выход которого подключен к второмууправляющему входу регистра адреса,входы второго элемента ИЛИ ссединены с выходами второго дешифратора,а выход подключен к первому входусчетчика, второй вход которого соединен с другими выходами регистровкода защиты, а третий вход - с первым входом третьего элемента ИЛИ,входомпервого элемента ИЛИ и входомпервого дешифратора, выход третьегоэлемента ИЛИ подключен к второму входу блока управления, второй вход -с выходом счетчика. Это устройство 40обеспечивает защиту отдельных ячеекпамяти и контроль за временем взаимодействия программы пользователя Спамятью ЭВМ Г 23.Однако известное устройство не 45обеспечивает защиту от несвоевременного обращения пользователя к памяти ЭВМ, что увеличивает вероятностьнеправильного доступа к памяти. другой вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементовИ первой группы, первые входы которых соединены с одними из входов второго дешифратора, вторые входы - свыходами регистров числа первой груп-пы, выход регистра адреса являетсяпервым выходом устройства, введенырегистр сдвига, коммутатор, блок ана.лиза информации, регистр идентификатора, вторая группа элементов И ивторая группа регистров числа, выходы которых соединены с первыми входами элементов И второй группы, вторыеи третьи входы которых соединены соответственно с выходами регистрасдвига и одними из выходов первогодешифратора, другой. выход которогосоединен с первым входом блока анализа информации, второй вход которогосоединен с другим выходом второгодешифратора и входом счетчика, выход которого соединен с входом регистра сдвига и первым входом регистраидентификатора, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выходы элементов И второйгруппы соединены с входами коммутатора, выходы которого соединены стретьими входами элементов И первойгруппы и входами третьего элементаИЛИ, выход которого подключен к третьему входу блока анализа информации, четвертый вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ,а выход является вторым выходом устройства, выход первого элемента ИЛИсоединен с входом первого дешифра.тора, второй вход регистра идентификатора соединен с первым входомустройства,Блок анализа информации содержиттриггер, элемент задержки, элемент Ии группу элементов ИЛИ, входы которых являются входами блока, а выходыподключены к входам триггера и элемента задержки, выходы которых соединены с входами элемента И, выходкоторого является выходом блока,На фиг, 1 изображена структурнаясхема устройства для защиты памяти;на фиг, 2 - соединение элементов Ив группах элементов И (например, впервой группе, на фиг. 3 - структурная схема коммутатора; на фиг.4 - структурная схема блока анализаинформации,Устройство содержит (фиг. 1 первый элемент ИЛИ 1, первый дешифратор 2, регистр 3 идентификатора,первую группу 4 регистров числа, первую группу 5 элементов И, второйэлемент ИЛИ б, регистр 7 адреса,второй дешифратор 8, коммутатор 9,счетчик 10, третий элемент ИЛИ 11,вторую группу 12 элементов И, вторую группу 13 регистров числа, ре-.,гистр 14 сдвига, блок 15 анализа , информации.На фиг. 1 обозначены вход 16 идентификатора, выход 17 сигнализации, адресный вход 18, адресный вы- ход 19.5Регистр 3 идентификатора предназначен для хранения кода идентификатора пользователя ЭВМ, взаимодействующего с памятью. Группа 4 регистров представляет собой набор регистров, в каждом из которых записан код допуска к ячейкам памяти для каждого из пользователей. Количество регистров в группе 4 совпадает с количеством пользователей ЭВМ.Группа элемен тов И (фиг. 2 1 содержит подгруппы элементов И 20.Коммутатор 9 (фиг. 31 содержит. элементы ИЛИ 21 и 22, триггеры 23,Коммутатор 9 работает следующим 20 образом.Сигнал с входа коммутатора 9 поступает через соответствующий элемент ИЛИ 21 на вхОд одного из триггеров 23 и через элементы ИЛИ 22 на другие входы остальных триггеров 23. При этом триггер 23, на первый вход которого поступил сигнал, устанавливается в единичное состояние, а остальные триггеры 23 - в нулевое. Единичный выход каждого триггера 23 подключен к входам элементов И 20.Таким образом, коммутатор 9 обеспечивает подключение регистра из группы 4, в котором записан код допуска, к ячейкам памяти для данного пользователя. Запись елиницы в ячейке регистра означает разрешение на допуск обращения к ячейке .Блок 15 (фиг. 41 содержит два элемента ИЛИ 24 и 25; триггер 26, эле мент 27 задержки, элемент И 28 и предназначен для формирования сигнала о неправомерном обращении к памяти или при обращении, пользователяк закрытой для него ячейке памяти. 45 Блок 15 работает следующим образом.При поступлении сигнала на первый или второй входы блока 15 он через первый элемент ИЛИ 24 поступает50 на вход элемента 27 задержки и пер: вый вход триггера 26, переводя его в единичное состояние (на второй вход элемента И 28 подается сигнал . Сигнал на выходе блока 15 появляется только в случае, если на его третий или четвертый входы (входы элемента ИЛИ 251 не поступят сигналы от элементов ИЛИ 11 и 6 соответственно. При поступлении на один из этих вхо дов сигнала последний через элемент ИЛИ 25 поступает на второй вход триггера 26, который переключается и закрывает по второму входу элемент И 28, Остальные элементы устройства 65 применяются по обычному нх назначению.При подготовке устройства к работе в регистре 14 сдвига .в первом разряде записывается единица, в регистры группы 13 записываются (на фиг. 1 установочный вход не показанкоды разрешения обращения. В первый регистр группы 13 записывается код, определяющий разрешение группе поль зователей, которым разрешено обращение в первом интервале времени, во второй регистр - во втором интервале времени и т.д. В регистрах каждая ячейка закреплена за определенным пользователем. Запись единицы в ячейку означает разрешение данному, пользователю на обращение к памяти в данный интервал времени, В регистры группы 4 записываются коды разрешения к ячейкам памяти для каждого пользователя. Запись единицы в ячейке регистра означает разрешение на обращение пользователя к соответствующей ячейке памяти.Устройство работает следующим образом.На установочный вход устройства поступает идентификатор пользователя, Этот идентификатор записывается в регистр 3 и через первый элемент ИЛИ 1 поступает на вход первого дешифратора 2. Пусть поступивший идентификатор принадлежит пользователю, имеющему первый номер. Гогда на соответствующем первом вы,.оде появляется сигнал, который поступает на третьи входы тех элементов И 20, которые своими первыми входами подключены к первым ячейкам регистров второй группы 13 регистров. Одновременно сигнал с выхода дешифратора 2 поступает на первый вход блока 15, который работает описанным образом. Сигнал от первого разряда регистра 14 сдвига .поступает на вторые входы только тех элементов И 20, которые соединены своими первыми входами.с выходами ячеек первого регистра иэ группы 13 регистров. Если в первом разряде первого регистра из группы 13 записан ноль (допуск первому пользователю запрещен в первый интервал времени то соответствующий элемент И 20 закрыт ло первому входу. Тогда сигнал от дешифратора 2 не проходит на выход элементов И группы 12. В этом случае блок 15 выдает на выход 17 устройства сигнал о нарушении. Если в первом разряде первого регистра из группы 13 записана единица (допуск первому пользователю разрешен в первом интервале времени), то соответствующий элемент И 20 открыт по первому и второму входам. Тогда сигнал с первого выхода дешифратора 2 проходит через этот элемент И 20 на вход коммутатора, 11138549 и через элемент ИЛИ 11 на третий вход блока 15, блокируя выдачу сигнала нарушения.Коммутатор 9 подключает регистр из группы 4, в котором записан код допуска для первого пользователя.На второй вход 18 устройства поступает код адреса запрашиваемой ячейки. Этот код записывается в регистр 7 адреса и поступает на вход второго дешифратора 8. На одном из выхо дов, соответствующем коду адреса, и другом выходе дешифратора 8 появляются сигналы, которые поступают соответственно на один из первых входов группы 5 элементов И, вход счетчика 15 10 и второй вход блока 15. Блок 15 работает описанным образом. При поступлении сигнала на вход счетчи-. ка 10 его показания увеличиваются не единицу. В группе 5 элементов И 20 осуществляется проверка корректности обращения к ячейке памяти данным пользователем. Проверка происходит аналогично проверке корректности обращения пользователя в данный 25 интервал времени. Отличие заключается только в том, .что сигнал с выхода коммутатора 9 выполняет функции сигнала от регистра 14 на элементы И группы 12. В случае, если допуск к запрашиваемой ячейке запрещен (в соответствующей ячейке регистра из группы 4 записан ноль 1, сигнала на выходе элементов И группы 5 нет. Следовательно, нет сигналов и на входе регистра 7 адреса и четвертом входе блока 15 и .последний вырабатывает сигнал нарушения. В случае, если допуск к ячейке разрешен, сигнал с выхода элементов И группы 5 черезэлемент ИЛИ 6 поступает на второйвход регистра 7, считывая его содержимое на выход 19 устройства и четвертый вход блока 15, блокируя выдачу сигнала нарушения.При поступлении на вход 18 следующего кода адреса запрашиваемойячейки устройство работает описанным образом. Когда значениеколичество обращений к памяти содержимого счетчика 10 достигает определенного заранее значения что соответствует величине интервала времени),он вырабатывает сигнал, который поступает на вход регистра 3 и вход регистра 14, сдвига, а сам обнуляется.Регистр 14 осуществляет сдвиг содержимого на один разряд, подключая,тем самым, регистр группы 13, в котором хранится код допуска пользователей для следующего интервалавремени. По сигналу от счетчика 10содержимое регистра 3 (код идентификатора пользователя 1 через элементИЛИ 1 поступает на вход первогодешифратора 2, т.е. осуществляетсяпроверка разрешения данному пользователю на обращение к памяти в данный интервал времени,Далее устройство работает описанным образом.Технико-зкономическое преимущество предлагаемого устройства заключается в его более высокой надежности, которая обеспечивается тем, чтопользователи могут получать доступ кпамяти только в определенные интервалы времени, тогда как в прототипе допуск пользователей регламентируется.1113854Составитель В.Рудаковксеенко Техред М.Куэьма Корректор А.Обруч дакт каэ 6626/43 Тираж 574 ВНИИПИ Государственного ком по делам иэобретений и о 113035, Москва, Ж, Раув