[發明專利]用于運行時處理器驗證的EPT和影子頁表之間的動態切換

在審

• 申請號: 201980090020.3
• 申請日: 2019-02-22
• 公開（公告）號: CN113490924A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 董傳霄;董耀祖;Z·王;Z·呂
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: G06F12/1036
• 分類號: G06F12/1036;G06F12/08;G06F9/455;G06F9/48;G06F21/71
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 葉曉勇;姜冰

1.一種系統，包括：

處理器，所述處理器用于執行虛擬機，其中所述處理器要：

接收訪問由所述虛擬機的地址空間中的客戶虛擬存儲器地址（GVA）標識的存儲器頁的請求；

使用包括將所述GVA映射到客戶物理存儲器地址（GPA）的客戶頁表（GPT）條目的GPT將所述GVA轉換為所述GPA；

將所述GPA轉換為所述存儲器頁的主機物理地址（HPA）；

在翻譯后備緩沖器（TLB）中存儲將所述GVA映射到所述HPA的TLB條目；

修改所述GPT條目以指定所述存儲器頁為被訪問；

檢測應用修改所述GPT條目的嘗試；

響應于修改所述GPT條目的所述嘗試，生成頁錯誤；以及

響應于所述頁錯誤，轉儲清除所述TLB條目。

2.如權利要求1所述的系統，其中，為了生成所述頁錯誤，所述處理器要：

在影子頁表存儲器訪問模式（SPT-模式）中操作，其中所述SPT-模式包括維持影子頁表（SPT），所述SPT包括將所述GVA映射到所述HPA的SPT條目；

在所述SPT中將GPT存儲器頁指定為受寫保護，其中所述GPT存儲器頁用于存儲所述GPT條目；

從所述應用接收修改所述GPT條目的指令；

使用所述SPT確定所述GPT存儲器頁受寫保護；以及

響應于確定所述GPT存儲器頁受寫保護而生成所述頁錯誤。

3.如權利要求2所述的系統，其中為了在所述SPT-模式中操作，所述處理器要從擴展頁表存儲器訪問模式（EPT-模式）過渡到所述SPT-模式，其中在所述EPT-模式中，將所述GVA轉換為所述HPA進一步包括使用包括將所述GPA映射到所述HPA的擴展頁表（EPT）條目的EPT將所述GPA轉換為所述HPA。

4.如權利要求2所述的系統，其中創建所述SPT包括：

為虛擬處理器的處理器狀態選擇多個基本GVA；

選擇與所述基本GVA相鄰的多個GVA；

選擇預確定數量的熱訪問GVA；以及

用所述虛擬處理器的所述處理器狀態的多個基本GVA、與所述基本GVA相鄰的所述多個GVA以及所選擇的熱訪問GVA填充所述SPT。

5.如權利要求1所述的系統，其中所述處理器要從擴展頁表存儲器訪問模式（EPT-模式）過渡到影子頁表存儲器訪問模式（SPT-模式），其中在所述EPT-模式中，將所述GVA轉換為所述HPA包括使用包括將所述GPA映射到所述HPA的擴展頁表（EPT）條目的EPT將所述GPA轉換為所述HPA，并且其中在所述SPT-模式中，將所述GVA轉換為所述HPA包括維持影子頁表（SPT），所述SPT包括將所述GVA映射到所述HPA的SPT條目；并且其中所述處理器進一步包括用于執行以下動作的重放協處理器（RCP）：

在驗證時間間隔開始時，復制由所述處理器啟用的虛擬處理器的處理器狀態，其中所述虛擬處理器被指派成執行軟件程序；

在所述RCP上重放所述虛擬處理器的復制的處理器狀態；以及

將所述RCP的所得處理器狀態與所述驗證時間間隔結束時的所述虛擬處理器的處理器狀態進行比較。

6.如權利要求5所述的系統，其中在所述驗證時間間隔開始時的所述虛擬處理器的處理器狀態包括：

所述處理器的多個硬件寄存器的內容；以及

與所述軟件程序相關聯的多個存儲器頁的內容。

7.如權利要求5所述的系統，其中，為了從所述EPT-模式過渡到所述SPT-模式，所述處理裝置要：

停止正在由所述虛擬處理器執行的進程；

清除緩存的EPT相關的硬件寄存器；

配置虛擬機控制結構（VMCS）以禁用所述EPT；

配置所述VMCS以啟用所述SPT；

創建所述SPT；以及

恢復在所述虛擬處理器上停止的進程的執行。