GoCom-Gondos Csaba-HG5BMU RPS

Residos Protection System

A residos operációs rendszert használó illesztők ( ZXCF, ZXMatrix ) közös tulajdonsága, hogy egy elemmel ellátott, RAM-ban tárolják a működtető programot, aminek írás védelmét csak egy részlegesen dekódolt periféria címen kapcsolható bit biztosítja. Ez a gyakorlatban is sok gondot okoz, pl. hibás programbetöltés, élcsatlakozó érintkezés hiba esetén nem csak az aktuális munkaterület adat sérül, hanem az operációs rendszert tároló RAM-terület is.

Ez a módosítás az illesztők hardware-ének rendszer memória írásvédelmi kialakítását egészíti ki, hogy az biztosabban védve legyen a véletlen adatvesztéstől. Mivel a residos rendszerben nincs szétválasztva a program és adat munkaterület, így a felhasznált ram terület egészét védeni kell. A rendelkezésre álló RAM terület megosztásra került, és a felső fél terület egy hardware-es, kapcsolóval engedélyezhető írásvédelmet kapott. Bekapcsoláskor az itt tárolt biztonsági mentés átmásolódik az alsó RAM területre majd onnan indul a rendszer. Az illesztő még egy speciális feszültség figyelő áramköri résszel is ki lett kiegészítve, ami az 5V tápfeszültség 4.75V alá csökkenése esetén tiltja a RAM működését a be és kikapcsolási tranziensek idejére.

A residos rendszer telepítés után egy segédprogrammal átmásoljuk a RAM használt 16KB-os lapjait a felső védett tartományba. Egy kiegészítő program kerül az indító lapra, ami minden reset után visszamásolja a mentett lapok tartalmát az eredeti területre. A másolt adatok sértetlenségét ellenőrző összeg képzésével ellenőrzi.

residos telepítés RPS rendszer nélkül (teljes 1M memória használható):

-upload on, rps en off, rps wp off

-residos telepítő betöltés, upload kikapcsolása amikor kéri

residos telepítés RPS rendszerrel (512K memória használható):

-upload on, rps en off, rps wp on

-residos telepítő betöltés, upload kikapcsolása amikor kéri

-kívánt package-k telepítése

-RPS telepítő betöltése, WP ki majd bekapcsolása amikor kéri

-EN bekapcsolása (később is lehetséges, ettől még megmaradnak a mentett védett adatok).

ZX Matrix MOD:

A 3-4 pont között a residos RAM legfelső címvezetéke kerül megszakításra

és a kiegészítő áramkör reset után a 4-pontra magas szintet ad, ezzel

a felső fél RAM tartományt válaszva ki.

Ezzel a 32. lapon levő program idul el a reset után, itt található a visszamásoló program

ami a korábban írásvédett ram területre elmentett lapokat másolja vissza az eredeti helyükre.

A sw írásvédelem feloldására (RAM controll bit6) a kiegészítő áramkör visszaáll

a változatlan ram címekre, megszűnik a 4-pont magas szintre kényszerítése.

A 16K-s lapok átmásolása után a 0-ás címen indul a residos a lementett változatlan állapotban.

Additional circuit:

Az 1-2 pont között a ram supervisor (DS1210) ic, a kimenetére (2. ponton keresztül

a RAM Chip Select bemenetére) tiltó szintet kapcsol, ha az 5V tápfeszültség 4.75V alá csökken.

Ez be és kikapcsoláskor megelőzi a ram adatvesztését, mivel nem stabil tápfeszültség esetén letiltja a ram működését.

Az 5-6 pontok között a külső kapcsolóval engedélyezhető írásvédelem a 6. ponton tiltó szintet kényszerít a ram írás bemenetére, ha a felső fél ram cím tartomány van kiválasztva

A 8. pont a reset jelre kapcsolódik, ezzel a cím módosító részt engedélyezi.

A 7. pont a (RAM controll bit6) invertált jelével tiltja a ram cím módosító áramkört.

A módosítások a korábbi ZXCF esetén hasonlóak,

mivel itt 1M helyett 512K ram memória áll rendelkezésre

a 3-4 pontok megszakítása az A19 cívezeték helyett A18-nál történik.

RPS program assembly:

org 48000 ld a,6 ;lapszam, page number ld bc,4287 ;page io ld e,32 ;fel ram, half ram size ;valtozo ertekek atirasa, variables update ld (l2+1),bc ld (o1+1),bc ld (o2+1),bc ld (o3+1),bc ld (o4+1),bc ld (o5+1),bc ld (o6+1),bc ld (page1+1),a ld (page2+1),a ld a,e ld (a1+1),a ld (a2+1),a ld (a3+1),a ld (a4+1),a ld (a5+1),a di ld a,0 ;crc kezd ex af,af' ld a,0 ;16k block masolasa oda-vissza, 16K block copy l2 ld bc,4287 out (c),a ld hl,0 ld de,49152 ld bc,16384 push bc push de push hl ldir a1 add a,32 ;felso fel, upper half ram set 6,a ;wp off inc a o1 ld bc,4287 out (c),a pop de ;cim csere, addr exchange pop hl pop bc push af ll1 ld a,(hl) ld (de),a ex af,af' add a,(hl) ;parity + ex af,af' inc hl inc de dec bc ld a,c or b jr nz,ll1 pop af a2 sub a,32 ;also fel, low half ram res 6,a ;wp on page1 cp 8 ;maxlap jr nz,l2 ex af,af' ;crc save ld (crc1+1),a ;boot program masolasa, copy boot program a3 ld a,32 ;page32 set 6,a ;wp off o2 ld bc,4287 out (c),a ld hl,start1 ld de,0 ld bc,end-start1 ldir ;boot kep masolasa, copy boot screen ld hl,40000 ld de,8192 ld bc,6144 ldir ld a,1 o3 ld bc,4287 out (c),a ei ret ;boot program start1 di ld sp,65535 ;attr terulet torles, delete ATTR ld hl,22528 ld (hl),63 ld de,22529 ld bc,767 ldir ;boot kep kiiras, copy boot screen black ATTR ld hl,8192 ld de,16384 ld bc,6144 ldir ;2sor lathato, visible 2 line ld hl,22528 ld (hl),57 ld de,22529 ld bc,63 ldir ;attolto program masolas, copy exchange programs ld hl,start-start1 ld de,49152 ld bc,end-start ldir jp 49152 start ld b,2 ;reset keslelt, reset delay ld hl,0 l3 dec hl ld a,h or l jr nz,l3 djnz l3 ;kov sor kijelzes, set visible next line ld hl,22624 ld (hl),56 ld de,22625 ld bc,32 ldir ld a,0 ;crc start ex af,af' ld a,0 l1 inc a ld c,a ld hl,22656 add a,l ld l,a ld a,c ld (hl),56 ;folyamatjel, copy status set 6,a ;wp off a4 add a,32 ;felso fel, upper half size ram o4 ld bc,4287 out (c),a ld hl,0 ld de,32768 ld bc,16384 ldir a5 sub a,32 ;also fel, lower half size ram dec a o5 ld bc,4287 out (c),a push af ld de,0 ld hl,32768 ld bc,16384 ll2 ld a,(hl) ld (de),a ex af,af' add a,(hl) ;+crc ex af,af' inc hl inc de dec bc ld a,c or b jr nz,ll2 pop af inc a res 6,a ;wp on page2 cp 8 ;maxlap vizsg, compare max page jr nz,l1 ld a,0 ;boot page o6 ld bc,4287 out (c),a ex af,af' crc1 cp 0 ;crc vizsg, crc examine jr nz,crc2 ;hibas, crc bad ;crc ok print ld hl,22688 ld (hl),56 ld de,22689 ld bc,31 ldir ;start residos ld hl,22752 ld (hl),56 ld de,22753 ld bc,31 ldir jp 0 ;print crc error and stop crc2 ld hl,22720 ld (hl),58 ld de,22721 ld bc,31 ldir crc3 jr crc3 end

Download RPS program.tap

Adapters that use the residos operating system (ZXCF, ZXMatrix) have the common feature of having a battery. The executable program is stored in RAM with write protection only at a partially decoded peripheral address switchable bit provides. This causes many problems in practice, eg. incorrect program loading, edge contact failure not only the current workspace data is damaged, but also the RAM space of the operating system.

This change adds to the memory write protection design of the adapter hardware system more secure against accidental data loss. Because there is no program and data in the residos system workspace, so the entire ram area used must be protected. The available RAM space is shared, and the upper half area received a hardware-enabled switch-enabled write protection. When turned on, it is stored here the backup will be copied to the lower RAM area and booted from there. The adapter is another special Voltage monitoring circuitry is also added which prevents RAM from operating on and off when the 5V supply voltage drops below 4.75V for switching off transients.

After installing the residos system, a utility copies the used 16KB pages of RAM to the top secure range. It installs another utility that starts after each reset and copies the saved pages content to the bottom area, while the checksum of the stored data is also checked.