[發明專利]使用存儲器保護單元來支持客戶操作系統的虛擬化

有效

• 申請號: 201380071716.4
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN104956342B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 理查德·羅伊·格里森思懷特;西蒙·約翰·克拉斯克;安東尼·約翰·古達克
• 申請（專利權）人: ARM有限公司
• 主分類號: G06F12/14
• 分類號: G06F12/14
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司11258
• 代理人: 李曉冬

1.一種用于對數據進行處理的裝置，包括：

處理電路，所述處理電路被配置為執行程序指令流；

第一存儲器保護單元，所述第一存儲器保護單元被配置為：

接收直接指定存儲器內存儲器地址位置的物理地址，以便所述處理電路執行存儲器訪問操作；以及

根據第一組許可來判定所述存儲器訪問操作是否被許可；和

第二存儲器保護單元，所述第二存儲器保護單元被配置為：

接收所述物理地址；以及

根據第二組許可來判定所述存儲器訪問操作是否被許可；其中

僅當所述存儲器訪問操作滿足所述第一組許可和所述第二組許可二者時，所述存儲器訪問操作被許可，

其中，所述處理電路被配置為在異常級別層級內的可選的異常級別處操作；

當在所述異常級別層級內的第一異常級別處操作時，所述處理電路被許可改變所述第一組許可，并且不被許可改變所述第二組許可；以及

當在所述異常級別層級內的第二異常級別處操作時，所述處理電路被許可改變所述第二組許可。

2.如權利要求1所述的裝置，其中，所述處理電路被配置為：當在所述第一異常級別處操作時執行實時操作系統的程序指令，當在所述第二異常級別處操作時執行超管理程序的程序指令。

3.如權利要求2所述的裝置，其中，所述超管理程序控制所述處理電路執行多個實時操作系統中選中的一個實時操作系統，所述多個實時操作系統各自具有相關聯的第一組許可。

4.如權利要求1所述的裝置，其中，分別使用所述第一組許可和所述第二組許可向所述第一存儲器保護單元和所述第二存儲器保護單元提供至少部分共享的硬件。

5.如前述權利要求中的任一項所述的裝置，包括：

存儲器管理單元，所述存儲器管理單元被配置為：

接收指定虛擬存儲器地址空間內虛擬存儲器地址位置的虛擬地址，以便所述處理電路執行所述虛擬存儲器訪問操作；以及

根據存儲器映射數據將所述虛擬地址轉換為直接指定所述存儲器內物理存儲器地址位置的物理地址。

6.如權利要求5所述的裝置，其中，所述存儲器管理單元被配置為根據所述存儲器映射數據內的一組虛擬存儲器許可判定所述虛擬存儲器訪問操作是否被許可。

7.如權利要求1所述的裝置，其中，

當在所述第一異常級別處操作時，所述處理電路被許可改變所述存儲器映射數據，并且不被許可改變所述第二組許可。

8.如權利要求1所述的裝置，包括選擇電路，所述選擇電路被配置為：當從所述第二異常級別切換到所述第一異常級別時進行操作，以將所述第一存儲器保護單元和所述存儲器管理單元中的一者選為在所述處理電路以所述第一異常級別進行操作時為活躍的。

9.如權利要求8所述的裝置，其中，

所述選擇電路的所述選擇取決于所述處理電路在所述第二異常級別處操作時所寫的選擇位；并且

所述選擇位不能由所述處理電路在所述第一異常級別處操作時來寫。

10.如權利要求9所述的裝置，包括異常控制電路，所述異常控制電路被配置為：當從所述第一異常級別切換到所述第二異常級別時存儲上下文數據，當從所述第二異常級別切換到所述第一異常級別時恢復所述上下文數據，其中所述選擇位是所述上下文數據的一部分。

11.如權利要求5所述的裝置，其中，所述存儲器管理單元包括轉換后備緩沖器，所述轉換后備緩沖器被配置為存儲將虛擬地址映射到物理地址的轉換數據。

12.如權利要求5所述的裝置，其中，所述存儲器管理單元被配置為通過存儲在所述存儲器內的頁表數據執行頁表行走操作，以確定所述存儲器映射數據。

13.如權利要求5所述的裝置，其中，所述處理電路被配置為使用所述虛擬存儲器地址空間執行支持圖形用戶界面的操作系統以及一個或多個應用程序。