[發明專利]輸入輸出記錄裝置及方法、CPU及其數據讀寫操作方法

在審

• 申請號: 201710212740.5
• 申請日: 2017-04-01
• 公開（公告）號: CN108345788A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 劉雷波;羅奧;魏少軍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F21/55
• 分類號: G06F21/55;G06F21/57
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯;賈磊

本發明公開了一種輸入輸出記錄裝置及方法、CPU及其數據讀寫操作方法，其中，輸入輸出記錄裝置設置于CPU與外設之間，用于記錄所述CPU與所述外設之間的數據讀寫操作，所述數據讀寫操作包括所述外設發起的數據讀寫操作和所述CPU發起的數據讀寫操作；其中，所述輸入輸出記錄裝置還用于請求所述CPU處理所述外設發起的數據讀寫操作，以及在接收到所述CPU發送的指示時，將所述外設發起的數據讀寫操作的數據包發送至所述CPU。采用本發明可以準確地記錄CPU與外設之間的數據讀寫操作，消除外設發起的異步數據讀寫操作帶來的不確定性影響，為CPU的輸入輸出安全檢測提供了基礎。

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，尤其涉及輸入輸出記錄裝置及方法、CPU及其數據讀寫操作方法。

背景技術

本部分旨在為權利要求書中陳述的本發明實施例提供背景或上下文。此處的描述不因為包括在本部分中就承認是現有技術。

隨著網絡信息化等新技術的大規模應用，信息安全成為日益嚴峻的問題。通常我們討論的信息安全都局限于網絡安全、軟件安全等方面，但是隨著近年來研究表明，硬件安全也應受到關注。

硬件設計的規模隨著硬件設計水平的提升日漸提升，使得硬件木馬成為可能：當前以CPU(中央處理器)為代表的大規模電路中用到的硬件IP(知識產權)的來源多樣化，硬件設計的流程復雜化，設計制造流程分工細化等因素造成了硬件最終產品的安全可控性下降。在設計中被注入惡意木馬或者漏洞(下文簡稱木馬)的可能性增加，同時硬件規模的增加也增加了木馬被識別和發現的困難。近年來，隨著信息安全概念的發展，硬件的安全性逐漸成為信息安全的研究熱點。

發明內容

發明人發現，可以利用CPU與外設之間的數據讀寫操作記錄，對CPU的硬件安全進行檢測。為此，在本發明實施例中提供一種輸入輸出記錄裝置，用以實現對CPU與外設之間的數據讀寫操作進行記錄的功能，以利于對CPU的硬件安全進行檢測。

本發明實施例中的輸入輸出記錄裝置設置于CPU與外設之間，用于記錄所述CPU與所述外設之間的數據讀寫操作，所述數據讀寫操作包括所述外設發起的數據讀寫操作和所述CPU發起的數據讀寫操作；其中，所述輸入輸出記錄裝置還用于請求所述CPU處理所述外設發起的數據讀寫操作，以及在接收到所述CPU發送的指示時，將所述外設發起的數據讀寫操作的數據包發送至所述CPU。

在本發明的實施例中，還提供了一種輸入輸出記錄方法，包括：

記錄CPU與外設之間的數據讀寫操作，所述數據讀寫操作包括所述外設發起的數據讀寫操作和所述CPU發起的數據讀寫操作；

請求所述CPU處理所述外設發起的數據讀寫操作，以及在接收到所述CPU發送的指示時，將所述外設發起的數據讀寫操作的數據包發送至所述CPU。

在本發明的實施例中，還提供了一種中央處理器，包括：

請求處理模塊，用于在接收到輸入輸出記錄裝置發送的請求時，暫停執行當前的指令流；

指示發送模塊，用于向所述輸入輸出記錄裝置發送指示，以指示所述輸入輸出記錄裝置發送待處理的數據讀寫操作的數據包；

數據處理模塊，用于接收所述輸入輸出記錄裝置發送的所述待處理的數據讀寫操作的數據包，并完成所述待處理的數據讀寫操作。

在本發明的實施例中，還提供了一種中央處理器的數據讀寫操作方法，包括：

接收到輸入輸出記錄裝置發送的請求時，暫停執行當前的指令流；

向所述輸入輸出記錄裝置發送指示，以指示輸入輸出記錄裝置發送所述待處理的數據讀寫操作的數據包；

接收所述輸入輸出記錄裝置發送的所述待處理的數據讀寫操作的數據包，并完成所述待處理的數據讀寫操作。