 |
| Linux Boot Sequence |
Korumalı mod proseslerin bir arada çalıştığı çok prosesli sistemlerde sistem güvenliğini artırmak için düşünülmüştür. Intel’in koruma mekanizmasında dört öncelik derecesi vardır. Ancak işletim sistemleri genellikle yalnızca iki dereceyi kullanmaktadır: 0 ve 3. Intel sisteminde düşük numara daha yüksek, yüksek numara ise daha düşük öncelik belirtmektedir.
- 0 önceliğine "çekirdek modu (kernel mode)" önceliği,
- 3 önceliğine de "kullanıcı modu (user mode)" önceliği denilmektedir.
32 bit Windows ve Linux gibi sistemler düz model (flat model) kullanmaktadır. Bu modelde tüm segment yazmaçlarının gösterdiği betimleyicilerin taban adresleri 0 ve limit değerleri de 4 GB’dir. Düz modelde segment tabanlı bir koruma uygulanmamaktadır. Yani bu modelde bir prosesin CS yazmacı dışındaki segment yazmaçlarının değerlerini değiştirmesi için bir gerekçe yoktur. Zaten düz model uygulayan sistemlerde genellikle tüm kullanıcı mod programları için tek bir kod ve data/stack betimleyicisi kullanılmaktadır. Bu betimleyicilerle de terorik olarak belleğin her yerine erişilebilmektedir. Korumalı modda o anda çalışmakta olan kodun öncelik derecesi CS yazmacının düşük anlamlı iki bitiyle belirlenmektedir. Bu bitlere CPL (Current Privilege Level) denir. Intel’de özel makine komutlarını ancak CPL değeri 0 olan kodlar kullanabilirler. Böylece sıradan prosesler CPL = 3 değeriyle çalıştıkları için bu makine komutlarını kullanamamaktadır. Ayrıca CPL değeri sayfalama mekanizması aktifken bellekte sayfalara erişirken de kontrol işlemlerine sokulmaktadır. Şöyle ki: Her sayfanın iki öncelik derecesi vardır. Önceliklerden birine "kullanıcı (user)", diğerine ise "yönetici (supervisor)" önceliği denir. CPL değeri 1, 2 ve 3 olan kodlar ancak kullanıcı önceliğindeki sayfalara erişebilirler. CPL değeri 0 olan kodlar ise tüm sayfalara erişebilmektedir. İşletim sisteminin çekirdek kodları "yönetici (supervisor)" önceliğindeki sayfalarda tutulur. Böylece bu alanlara yalnızca işletim sisteminin kodları erişebilmektedir.
Korumalı modda programcı DS, ES, SS, FS ve GS segment yazmaçlarındaki değerleri MOV komutlarıyla değiştirmek isterse bazı kontroller uygulanmaktadır. Özet olarak programcı CPL değerinden daha yüksek önceliğe sahip bir betimleyiciyi gösteren selektörü bu segment yazmaçlarına yükleyememektedir. Zaten yukarıda da ifade ettiğimiz gibi Windows, Linux gibi sistemler "düz bellek modeli (flat model)" kullanmaktadır. Düz bellek modelinde de DS, ES, SS, FS ve GS segment yazmaçlarını yüklemek istemenin pratikte bir amacı yoktur. Korumalı modda çalışmakta olan kodun önceliğinin yükseltilmesi uzak CALL ve JMP işlemleriyle yapılamamaktadır. Bunu yapmanın tek yolu "kapı (gate)" denilen özel bir mekanizmayı kullanmaktır. Düşük öncelikli kodlar kapı ile belirtilen adresteki kodları yüksek öncelikle çalıştırabilmektedir.