Protected Instructions• A subset of

Protected Instructions
• A subset of instructions of every CPU is restricted to use
only by the OS
• Known as protected (privileged) instructions
• Only the operating system can
• Directly access I/O devices (disks, printers, etc.)
• Security, fairness (why?)
• Manipulate memory management state
• Page table pointers, page protection, TLB management, etc.
• Manipulate protected control registers
• Kernel mode, interrupt level
• Halt instruction (why?)


OS Protection
• Hardware must support (at least) two modes of operation:
kernel mode and user mode
• Mode is indicated by a status bit in a protected control register
• User programs execute in user mode
• OS executes in kernel mode (OS == “kernel”)
• Protected instructions only execute in kernel mode
• CPU checks mode bit when protected instruction executes
• Setting mode bit must be a protected instruction
• Attempts to execute in user mode are detected and prevented
• x86: General Protection Fault


Memory Protection
• OS must be able to protect programs from each other
• OS must protect itself from user programs
• We need hardware support
• Again: once OS gives the CPU to the user programs, OS loses
control
• Memory management hardware provides memory
protection mechanisms
• Base and limit registers
• Page table pointers, page protection, TLB
• Virtual memory
• Segmentation
• Manipulating memory management hardware uses
protected (privileged) operations

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

คำแนะนำในการป้องกัน•ส่วนหนึ่งของคำสั่งของ CPU ของทุกคนจะถูก จำกัด การใช้งานโดยเฉพาะระบบปฏิบัติการ•ที่รู้จักกันในการป้องกัน(สิทธิพิเศษ) คำแนะนำ•เฉพาะระบบปฏิบัติการสามารถ•โดยตรงเข้าถึงอุปกรณ์I / O (ดิสก์, เครื่องพิมพ์ ฯลฯ ) •การรักษาความปลอดภัย ความเป็นธรรม (ทำไม?) •รัฐจัดการหน่วยความจำจัดการตัวชี้ตาราง•หน้าป้องกันหน้าการจัดการ TLB ฯลฯ •จัดการการป้องกันควบคุมการลงทะเบียน•โหมดเคอร์เนลระดับขัดจังหวะ•หยุดการเรียนการสอน(ทำไม?) ระบบปฏิบัติการคุ้มครอง•ฮาร์ดแวร์จะต้องสนับสนุน (อย่างน้อย ) สองโหมดของการดำเนินงาน: โหมดเคอร์เนลและโหมดผู้ใช้•โหมดจะแสดงโดยบิตสถานะในการควบคุมการป้องกันทะเบียน•ผู้ใช้รันโปรแกรมในโหมดผู้ใช้•ระบบปฏิบัติการรันในโหมดเคอร์เนล(OS == "เคอร์เนล") •คำแนะนำการป้องกันการดำเนินการเท่านั้น ในโหมดเคอร์เนล•บิตโหมดการตรวจสอบของCPU เมื่อได้รับการคุ้มครองการเรียนการสอนดำเนินการ•บิตโหมดการตั้งค่าจะต้องมีการเรียนการสอนการป้องกัน•ความพยายามที่จะดำเนินการในโหมดผู้ใช้มีการตรวจพบและป้องกันไม่ให้• x 86: การป้องกันความผิดพลาดทั่วไปหน่วยความจำคุ้มครอง•ระบบปฏิบัติการจะต้องสามารถที่จะปกป้องโปรแกรมจากกันอื่น ๆ•ระบบปฏิบัติการจะต้องปกป้องตัวเองจากโปรแกรมของผู้ใช้•เราต้องการการสนับสนุนฮาร์ดแวร์•อีกครั้ง: ครั้งเดียว OS ให้ CPU กับโปรแกรมผู้ใช้ระบบปฏิบัติการสูญเสียการควบคุม•ฮาร์ดแวร์จัดการหน่วยความจำมีหน่วยความจำกลไกการป้องกัน•ลงทะเบียนฐานและจำกัด•หน้าชี้ตารางการป้องกันหน้า , TLB •หน่วยความจำเสมือนการแบ่งส่วน••จัดการฮาร์ดแวร์จัดการหน่วยความจำที่ใช้การป้องกัน(สิทธิพิเศษ) การดำเนินงาน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ป้องกันคำแนะนำ
- บางส่วนของคำแนะนำของทุก CPU ต้องใช้ OS
-
โดยเฉพาะ เรียกว่าป้องกัน ( อภิสิทธิ์ ) คําแนะนํา
-
- แต่ระบบปฏิบัติการสามารถเข้าถึงโดยตรงอุปกรณ์ I / O ( ดิสก์ , เครื่องพิมพ์ฯลฯ )
- ความปลอดภัย ความยุติธรรม ( ทำไม ? )
-
- รัฐจัดการการจัดการหน่วยความจำหน้าโต๊ะตัวชี้ , ป้องกัน , การจัดการ TLB
หน้า ฯลฯ- จัดการป้องกันควบคุมทะเบียน
-
- ) เคอร์เนลโหมด ขัดจังหวะ หยุดการเรียนการสอน ( ทำไม ? )


O
- การป้องกันฮาร์ดแวร์ต้องรองรับ ( อย่างน้อย ) สองโหมดของการดำเนินงาน :
โหมดเคอร์เนลและโหมดโหมดผู้ใช้
- จะแสดงสถานะบิตในการป้องกันควบคุมการลงทะเบียนผู้ใช้โปรแกรมรันในโหมด
-
ผู้ใช้ OS - รันในโหมดเคอร์เนล ( OS = =
" เมล็ด " )- ป้องกันการตรวจสอบ CPU ของคำแนะนำในแต่ละโหมดโหมดบิตเมื่อป้องกันการรัน

- โหมดการตั้งค่าบิตต้องป้องกัน - การสอน
พยายามที่จะรันในโหมดผู้ใช้ตรวจพบและป้องกัน
- x86 ทั่วไปการป้องกันความผิด



บริการความคุ้มครอง OS ต้องสามารถป้องกันโปรแกรมจากแต่ละอื่น ๆ
- OS ต้องปกป้องตัวเองจากผู้ใช้โปรแกรม
- เราต้องการการสนับสนุนฮาร์ดแวร์อีก -
เมื่อ OS ให้ CPU ที่จะใช้โปรแกรม OS แพ้
ฮาร์ดแวร์การจัดการหน่วยความจำควบคุมหน่วยความจำ
-
มีกลไกป้องกันฐานและขีด จำกัด นี้
-
- หน้าโต๊ะตัวชี้ , หน้าป้องกัน TLB
-
-
- ) หน่วยความจำเสมือนการจัดการการจัดการหน่วยความจำฮาร์ดแวร์ใช้
ป้องกัน ( อภิสิทธิ์ ) ปฏิบัติการ