Fonctionnement d'un ordinateur depuis zéro

Partie 6 : Hiérarchie mémoire 257/343
l'écriture : on peut ainsi autoriser à un programme de lire une partie de la mémoire, mais pas d'y écrire, ou autoriser lecture et
écriture, ou interdire les deux.
Toute tentative d'accès à une partie de la mémoire non-autorisée déclenchera ce qu'on appelle une exception matérielle (rappelezvous
le chapitre sur les interruptions) qui devra être traitée par une routine du système d'exploitation. Généralement, le
programme fautif est sauvagement arrêté et supprimé de la mémoire, et un message d'erreur est affiché à l'écran.
La segmentation va ainsi permettre d'implanter des mécanismes permettant de supprimer ces manipulations dangereuses. Bien
sûr, on pourrait les implémenter sans avoir à utiliser la segmentation, mais ce serait plus difficile. On va voir comment la
segmentation nous permettra de gérer facilement cette protection de la mémoire.
Gestion des accès hors segment
Comment éviter que notre programme aille lire ou écrire des données situées en dehors du segment ?
Pour cela, il nous faut connaitre les adresses de base de fin de notre segment. L'idée est de tester si l'adresse physique calculée
en ajoutant offset et adresse de base va sortir du segment et dépasser l'adresse de fin de notre segment.
La solution a été d'implanter un registre limite. Ce registre contient la fameuse adresse de fin de notre segment. Quand un
programme cherche à accéder à la mémoire, l'adresse physique à laquelle il veut accéder va être comparée à celle contenue dans
ce registre limite. Si elles est plus grande, notre processeur va lever une exception matérielle qui devra être traitée par une routine
de notre système d'exploitation.
Droits d'accès
Vient ensuite la gestion des droits d'accès en lecture et en écriture. Chaque segment se voit attribuer à sa création un certain
nombre d'autorisations d'accès. Par exemple, le segment Text est souvent mit en lecture seule, pour éviter des failles de sécurité
potentielles.
Ces droits indiquent si l'on peut : lire ou écrire dans un segment, mais aussi considérer que celui-ci contient des données ou des
instructions : on peut ainsi exécuter le contenu d'un segment ou au contraire interdire cette exécution. Par exemple, le segment
Text peut être exécutable : on peut considérer son contenu comme un programme, qui ne doit pas être modifié ou lu comme le
serait une donnée : on peut le rendre executable only, et interdire de copier son contenu dans les registres généraux, ou d'écrire
dedans. De même, on peut décider d'interdire de charger le contenu d'un segment dans le registre d'instruction ou le registre
d'adresse d'instruction pour éviter d’exécuter des données (ce qui rend plus difficile certaines failles de sécurité ou l’exécution de
certains virus).
De plus chaque segment est attribué à un programme en particulier : un programme n'a pas besoin d’accéder aux données
localisées dans un segment appartenant à un autre programme, alors autant limiter les erreurs potentielles en spécifiant à quel
programme appartient un segment.
Lorsqu'on veut exécuter une opération interdite sur un segment, il suffira à la MMU de déclencher une exception matérielle pour
traiter l'erreur.
Pour cela, pas de miracle : il faut retenir les autorisations pour chaque segment. Toutes ces informations sont rassemblées dans
ce qu'on appelle un descripteurs de segment.
Celui-ci contient pour chaque segment des informations comme :
son adresse de base ;
son adresse de fin ou sa longueur ;
les différentes autorisations de lecture ou d'écriture ;
et d'autres choses encore.
Quand on décide d’accéder aux données ou aux instructions présentes dans un segment, ce descripteur sera chargé dans des
registres du processeur (dont le fameux registre de base et le registre limite). Notre processeur pourra ainsi accéder à toutes les
informations nécessaires pour gérer la protection mémoire et la traduction des adresse logiques en adresses physiques.
Pour se simplifier la tache, les concepteurs de processeur et de système d'exploitation ont décide de regrouper ces descripteurs
dans une portion de la mémoire, spécialement réservée pour l'occasion : la table des descripteurs de segment.
Partage de segments
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