2.3.3 Limitregister zum Speicherschutz
Dass es nun möglich ist, mehrere Prozesse gleichzeitig im Hauptspeicher zu verwalten, bringt nicht nur Vorteile. Es erfordert auch eine Berücksichtigung von Sicherheitsbelangen.
Insbesondere muss sichergestellt werden, dass ein Prozess nicht auf Speicherzellen im Hauptspeicher zugreift, die einem anderen Prozess zugeordnet sind. Dies kann durch Einsatz des Limitregisters erreicht werden.
Definition: Limitregister
Das Limitregister befindet sich auf der CPU. Es enthält als Wert die Größe des zusammenhängenden Speicherbereichs des aktiven Prozesses im Hauptspeicher.
Wie aus folgender Abbildung ersichtlich, ist das Limitregister auf der CPU angesiedelt. In vorangegangenen Bildern zur CPU war an dieser Stelle das Register R2 angesiedelt. Man kann sich gerne vorstellen, dass das Register R2 weiterhin auf der CPU existiert, nur eben aus Platzgründen nicht mehr eingezeichnet ist.
Das folgende Video erläutert die Zusammenhänge:
Im Video wird erläutert, dass das Steuerwerk mit Hilfe des Limitregisters in die Lage versetzt wird, Zugriffe auf fremde Speicherbereiche zu bemerken, bevor sie vollzogen werden. Als Reaktion darauf erzeugt das Steuerwerk einen Interrupt, der die Ausführung des aktuellen Prozesses abbricht.
Auf die genauen Abläufe beim Auftreten von Interrupts geht das Kapitel Interrupt-Controller näher ein.
Aufgabe 1
Im Video wird erläutert, wie mit Hilfe des Limitregisters verhindert wird, dass Prozess A auf einen Speicherbereich zugreift, der Prozess B zugeordnet ist. Prozess A wird bei auftreten dieser Speicherschutzverletzung beendet.
Wie sollte reagiert werden, wenn Prozess A stattdessen auf den noch freien Bereich im Hauptspeicher zugreift? Den Bereich also, der keinem Prozess zugeordnet ist?
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