메모리 접근 제어의 필요성

• 사용자 프로세스는 다음을 허용해서는 안 됨
  • 자기 자신의 읽기 전용 코드 영역 수정
  • 커널 코드 / 데이터 구조의 읽기 / 수정 불가능
  • 다른 프로세스의 개인 메모리 접근

페이지 단위 접근 제어

• 가상 주소 공간 분리는 프로세스 간 메모리 분리를 제공

• 더 나아가, 페이지 테이블 엔트리(PTE)에 권한 비트(permission bits)를 추가해 제어 가능

• SUP 비트 : 프로세스들이 페이지 접근을 위해 Supervisor로 돌고 있어야 하는지 나타냄

  • 커널 모드 프로세스: 모든 페이지 접근 가능
  • 사용자 모드 프로세스: SUP = 0인 페이지만 접근 가능

• READ, WRITE 비트: 페이지의 읽기 / 쓰기 권한 제어

  

  페이지 수준 메모리 보호를 제공하기 위한 VM의 사용 (출처 : CSAPP Fig. 9.10)

  • 예시 시나리오
    • 프로세스 i가 사용자 모드에서 실행 중일 때:
      • VP 0 → 읽기만 가능
      • VP 1 → 읽기 및 쓰기 가능
      • VP 2 → 접근 불가

권한 위반 시의 동작

• 명령어가 권한 비트를 위반하면 CPU가 일반 보호 오류(general protection fault)를 발생
• 제어권은 커널의 예외 핸들러로 넘어가며, 해당 프로세스에 SIGSEGV 시그널 전달
• 리눅스 쉘에서는 이를 segmentation fault로 보고

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4. 메모리 관리를 위한 도구로서의 VM

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