[發明專利]保護有條件的推測指令執行

在審

• 申請號: 201811037206.6
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN110442379A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 史蒂文·杰弗里·瓦拉赫
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: G06F9/30
• 分類號: G06F9/30;G06F9/34
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 王龍

一種在處理器中被執行的方法，包括：在處理器中接收處理時的分支指令；由處理器將分支指令之后的指令的地址確定為推測性執行的候選，該地址包括對象標識和偏移量；由處理器基于所述地址的對象標識，確定是否執行在所述分支指令之后的指令的推測性執行。

相關申請

本申請要求于2018年5月2日提交的美國臨時專利申請序列號62/665,743并且題為“Securing Conditional Speculative Instruction Execution”的申請日的權益，其申請的全部公開通過引用并入本文。

本申請涉及與本申請同一天提交的且題為“Static Identifications inObject-based Memory Access”的美國專利申請序列號16/028,840，其要求于2018年5月2日提交的并且題為“Static Identifications in Object-based Memory Access”美國臨時專利申請序列號為62/665,936的提交日的權益，其申請全部公開在此通過引用并入本文。

技術領域

本文所公開的至少一些實施例一般涉及計算機架構，并且更具體地但不限于涉及在計算機處理器中的有條件的推測性指令執行。

背景技術

計算系統中的存儲器地址標識了計算系統中的存儲器位置。存儲器地址是通常被顯示和被操作為無符號整數的固定長度的數字序列。數字或位的序列的長度可以被認為是存儲器地址的寬度。存儲器地址可以在中央處理單元(CPU)的某些結構(諸如指令指針(或程序計數器)和存儲器地址寄存器)中被使用。CPU的這種結構的大小或寬度通常確定了在這種CPU中所使用的存儲器地址的長度。

推測性執行是一種其中處理器基于在關于一個或多個指令是否應該被執行的確定結果是可用之前在某些情況下需要執行這樣的指令的推測來執行一個或多個指令的計算技術。推測性執行可能導致安全漏洞，諸如在2018年進行公開的Meltdown和Spectre。

附圖說明

實施例借由示例的方式被示出而在附圖中不受限制，在附圖中相同的附圖標記表示類似的元件。

圖1示出了根據一個實施例的使用地址系統的計算機系統。

圖2示出了圖1的地址系統中的靜態對象標識。

圖3和4示出了使用靜態對象標識來映射不同地址空間的地址。

圖5示出了在存儲器地址中使用對象標識以保護條件推測性指令執行的方法。

具體實施方式

本公開包括在指令集(例如，128位指令)的預定寬度(例如，128位)的地址中使用靜態對象標識號來表示某些類型的對象的技術，所述對象諸如內核對象、使用由其他指令集(例如，64位指令、32位指令)生成和/或使用的較小寬度(例如，64位、32位)的地址的對象等等。通常，可以使用各種處理器中的各種指令集(例如，128位指令、64位指令、32位指令)來生成預定寬度(例如，128位)的地址，這些處理器可以使用這樣的指令集來生成和/或使用預定寬度(例如，128位)的地址。因此，預定寬度(例如，128位)不限于特定類型的指令集和/或特定寬度的指令。

本公開還包括在存儲器地址中使用對象標識號來保護條件推測性指令執行的技術。例如，當存儲器地址的靜態對象標識號標識了操作系統的內核對象時，處理器可以避免對內核對象的推測性執行，并因此提高計算系統的安全性并防止經由推測性執行攻擊操作系統的內核的潛在安全威脅。例如，當與推測時要被執行的后續指令相關聯的存儲器地址的對象標識號與在后續指令之前執行的先前指令相關聯的對象標識號不同時，處理器可以中止執行隨后指令的推測性執行的嘗試以用于改進安全性。

圖1示出了根據一個實施例的使用地址系統的計算機系統。