Защита памяти

Основной проблемой в любой системе с перекрывающимися запросами на использование памяти является защита содержимого памяти от несанкционированного доступа или модификации. Обычно наблюдение за тем, чтобы отдельные процессы не мешали друг другу и в то же время защищали себя, ведется операционной системой в соответствии с тем или иным заложенным в нее алгоритмом.

В простейшей системе прикладные программы используют одни области памяти, а операционная система - другие и оба типа программ имеют доступ к своим областям. В таких системах обычно предполагается, что любой адрес, сформированный операционной системой, является «хорошим» и не нуждается в проверке. Любой адрес, сформированный прикладной программой, является «подозрительным» и проходит проверку, чтобы удостовериться в том, что он попадает в разрешенную область. Часто эта проверка выполняется аппаратными средствами.

Для того чтобы аппаратные средства могли выполнить эту проверку, им должно быть известно, где начинается и кончается операционная система, а также какая программа выполняется в настоящий момент прикладная или операционной системы. Наиболее распространенным способом удовлетворения этих требований является введение двух режимов выполнения программ: режима пользователя и привилегированного режима.

В режиме пользователя разрешен доступ лишь к ограниченной области адресов, отведенных под программы пользователя. В привилегированном режиме доступны все адреса памяти. Переход из одного режима в другой происходит по прерыванию, либо при выполнении специальной команды «Вход в операционную систему».