СИСТЕМА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ СКРЫТЫХ ОБЛАСТЕЙ ОПЕРАТИВНОЙ ПАМЯТИ

Полезная модель относится к вычислительной технике и может быть использовано для обнаружения скрытых областей оперативной памяти компьютера.
Известно устройство на основе программируемых логических интегральных схем, которые конфигурированы в виде процессорного ядра и связанного с ним блока периферийных устройств, при этом, устройство снабжено портами ввода-вывода, связанными с периферийными устройствами, и энергонезависимой флэш-памятью, связанной с процессорным ядром и внешним оперативным запоминающим устройством, связанным с процессорным ядром [RU 41168, U1, G06F 9/455, 10.10.2004].
Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности, поскольку оно не позволяет обнаруживать скрытые области оперативной памяти компьютера.
Известно также устройство, содержащее флэш-память, оперативную память, отдельную энергонезависимую память, средство для копирования страницы флэш-памяти в виде образа страницы в оперативную память и обновления этого образа страницы, средство для записи обновленного образа страницы назад в флэш-память на свободную страницу, средство для обновления главной таблицы записи в энергонезависимой памяти [RU 2182375, С2, G06F 12/00, 10.05.2002].
Недостатком этого устройства также является относительно узкие функциональные возможности, поскольку оно не позволяет обнаруживать скрытые области оперативной памяти компьютера.
Кроме того, известна микро-ЭВМ, содержащая процессор, ОЗУ, ППЗУ, контроллер внутренней информационной магистрали, локальную магистраль, два контроллера внешней радиальной информационной сети и флэш-память, причем, процессор, ППЗУ и контроллер внутренней информационной магистрали объединены через локальную магистраль, первые входы-выходы процессора соединены с входами-выходами ОЗУ, внешний двунаправленный вход контроллера внутренней информационной магистрали имеет выход на внутреннюю информационную магистраль, первый и второй контроллеры внешней радиальной информационной сети и флэш-память объединены через локальную магистраль, внешние двунаправленные входы-выходы первого и второго контроллеров внешней радиальной информационной сети соответственно связаны с основной и резервной внешними радиальными информационными сетями [RU 89733, U1, G06F 15/16, 10.12.2009].
Это устройство также обладает относительно узкими функциональными возможностями, поскольку оно не позволяет обнаруживать скрытые области оперативной памяти компьютера.
К известным относится и техническое решение, содержащее блок управления прохождением запросов, два входных коммутатора, блок управления первым блоком оперативной памяти, три выходных коммутатора, блок буферных регистров, блок обнаружения и исправления ошибок и коммутатор ввода-вывода [RU 2060538, C1, G06F 12/08, 20.05.1996].
Недостатком этого устройства является относительно узкие функциональные возможности, поскольку хотя оно и позволяет, в частности, управлять оперативной памятью, но не позволяет обнаруживать ее скрытые области, в частности, для использования этой информации при управлении.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является техническое решение, содержащее процессор, первый вход-выход которого соединен с входом-выходом системной шины компьютера, оперативное запоминающее устройство, вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом процессора, блок памяти адресов точек возврата, первый вход которого соединен с первым выходом процессора шиной загрузки адресов точек возврата, а второй вход соединен со вторым выходом процессора шиной подачи команд входа и выхода из процедур, и блок сравнения адресов, первый вход которого соединен с выходом блока памяти адресов точек возврата шиной чтения адресов точек возврата, второй вход соединен с шиной процессора адресов записи в оперативную память, а выход соединен с входом процессора для сигнализации о нарушении целостности точки возврата [RU 107620, U1, G06N 7/00, 12.04.2011].
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно узкие функциональные возможности, поскольку оно также не позволяет обнаруживать скрытые области оперативной памяти.
Требуемый технический результат заключается в расширении функциональных возможностей.
Требуемый технический результат достигается тем, что, в устройство, содержащее процессор, системную шину и оперативную память, введен коммутатор адресных пространств, первый вход-выход которого соединен с входом-выходом процессора, второй вход-выход - соединен с входом-выходом системной шины, а третий вход-выход - соединен с входом-выходом оперативной памяти.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, из конфигурационных таблиц базовой системы ввода-вывода компьютера процессором считывается официальная карта адресных пространств распределения областей оперативной памяти и системной шины, для легальных областей оперативной памяти и системной шины процессором через коммутатор адресных пространств производится калибровка времени доступа для транзакций чтения путем определения среднестатистического времени прохождения транзакции для легальных областей оперативной памяти и системной шины, после чего путем последовательного чтения в адресном пространстве оперативной памяти строится карта времени доступа ко всему адресному пространству оперативной памяти и выявляются адресные пространства со временем прохождения транзакции чтения меньшим, чем откалиброванные значения среднего времени доступа к оперативной памяти, которые сравниваются с официальной картой распределения адресных пространств, и, если какая-либо выявленная область не присутствует в официальная карта адресных пространств распределения областей оперативной памяти, либо ее размер не соответствует указанному в ней, то фиксируется факт наличия скрытой области оперативной памяти.
На чертеже представлена функциональная схема системы для обнаружения скрытых областей оперативной памяти.
Система для обнаружения скрытых областей оперативной памяти содержит процессор 1, системную шину 2, оперативную память 3, а также коммутатор 4 адресных пространств, первый вход-выход которого соединен с входом-выходом процессора 1, второй вход-выход - соединен с входом-выходом системной шины 2, а третий вход-выход - соединен с входом-выходом оперативной памяти 3.
Работает система для обнаружения скрытых областей оперативной памяти работает следующим образом.
Скрытые области оперативной памяти создаются блокировкой доступа к этим областям и могут выполняться различными методами и с использованием различной аппаратуры.
Один из таких методов предполагает блокировку заданной (скрытой) области оперативной памяти от чтения\записи с помощью устройств ограничения доступа, входящих в состав процессора 1.
Скрытые области оперативной памяти и описанный метод блокировки доступа к областям оперативной памяти 3, использованный для их создания, можно выявить способом временного контроля прохождения транзакций чтения, поскольку работа дополнительных аппаратных средств, используемых для блокировки доступа к областям оперативной памяти 3, сказывается на времени выполнения операции чтения информации.
Сущность этого способа состоит в следующем.
Из конфигурационных таблиц базовой системы ввода-вывода компьютера (БИОС) считывается официальная карта адресных пространств распределения областей оперативной памяти 3 и системной шины 2. Далее для легальных областей оперативной памяти 3 и системной шины 2 производится калибровка времени доступа для транзакций чтения. Такая калибровка, проводимая с использованием коммутатора 4 адресных пространств, заключается в выяснении среднестатистического времени прохождения транзакции для легальных областей оперативной памяти 3 и системной шины 2. После этого строится карта времени доступа ко всему адресному пространству оперативной памяти 3, исходя из его физического размера, определяемого типом модулей оперативной памяти, используемых в конкретном компьютере (программном комплексе). Построение такой карты производится методом последовательного чтения в адресном пространстве оперативной памяти 3.
Информация о типе модулей оперативной памяти считывается из таблиц БИОС и контролируется чтением конфигурационной информации непосредственно с модуля оперативной памяти.
Для выявления скрытых области оперативной памяти и выявлении метода их создания система для обнаружения скрытых областей оперативной памяти работает следующим образом.
В системе осуществляется временной контроль прохождения транзакций чтения путем формирования процессором 1 команды чтения информации в оперативной памяти 3. Кроме того, процессор 1, обращаясь к флэш-памяти базовой системы ввода-вывода компьютера (БИЛОС), получает информацию, касающуюся конфигурационных таблиц базовой системы ввода-вывода компьютера и официальной карты адресных пространств распределения областей оперативной памяти 3 и системной шины 2. Далее для легальных областей оперативной памяти 3 и системной шины 2 в процессоре 1 производится калибровка времени доступа для транзакций чтения. Такая калибровка заключается в выяснении среднестатистического времени прохождения транзакции для легальных областей оперативной памяти 3 и системной шины 2. После этого строится карта времени доступа ко всему адресному пространству оперативной памяти 3, исходя из ее физического размера, определяемого типом модулей оперативной памяти, используемых в конкретном компьютере (программном комплексе). Построение такой карты производится методом последовательного чтения в адресном пространстве оперативной памяти 3.
Далее производится следующая операция.
Для выявления областей оперативной памяти скрытых от чтения\записи с помощью оборудования ограничения доступа, анализируется карта времени доступа и выявляются адресные пространства со временем прохождения транзакции чтения меньшим, чем откалиброванные значения среднего времени доступа к оперативной памяти. Наличие таких областей свидетельствует об укороченном цикле обработки транзакции, когда она не проходит через модули оперативной памяти, а обрабатывается только на оборудовании контроллера оперативной памяти. Такие выявленные области адресного пространства сравниваются с официальной картой распределения адресных пространств, имеющейся в БИОС, и если какая-либо выявленная область не присутствует в официальных таблицах распределения, либо ее размер не соответствует указанному в официальных таблицах, то фиксируется факт наличия недекларированной скрытой области оперативной памяти.
Таким образом, благодаря усовершенствованию известного устройства обеспечивается расширение его функциональных возможностей, поскольку при сохранении функции контроля хода выполнения программ обеспечивается и выполнение функции выявления скрытых областей оперативной памяти компьютера.