[發(fā)明專利]管理存儲(chǔ)器標(biāo)簽的技術(shù)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010128967.3
• 申請(qǐng)日: 2020-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN111625478A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K.叢;K.格雷瓦爾;S.查布拉;S.多伊奇;D.M.杜拉姆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類號(hào): G06F12/10
• 分類號(hào): G06F12/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李嘯;姜冰

一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括對(duì)子頁粒度的存儲(chǔ)器標(biāo)簽的支持。該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括至少一個(gè)核、響應(yīng)于核的存儲(chǔ)器控制器、響應(yīng)于存儲(chǔ)器控制器的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）以及位于存儲(chǔ)器控制器中的存儲(chǔ)器保護(hù)模塊。存儲(chǔ)器保護(hù)模塊使得存儲(chǔ)器控制器能夠使用作為存儲(chǔ)器地址的部分提供的存儲(chǔ)器標(biāo)簽值來保護(hù)存儲(chǔ)在基于作為存儲(chǔ)器地址的另一部分提供的位置值的位置處的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還包括操作系統(tǒng)（OS），OS當(dāng)在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中執(zhí)行時(shí)通過使用存儲(chǔ)器標(biāo)簽映射（MTM）對(duì)被換出的數(shù)據(jù)頁內(nèi)的各自子頁應(yīng)用存儲(chǔ)器標(biāo)簽來管理將數(shù)據(jù)頁從RAM換出到非易失性存儲(chǔ)設(shè)備（NVS）。還描述其它實(shí)施例并要求其它實(shí)施例的權(quán)利保護(hù)。

技術(shù)領(lǐng)域

一般來說，本公開涉及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，并且尤其，涉及用于管理計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器的技術(shù)。

背景技術(shù)

典型的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括特定大小的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）。然而，通過使用所謂的“虛擬存儲(chǔ)器”，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)（OS）可提供比實(shí)際物理存儲(chǔ)器更大的表觀（apparent）或虛擬存儲(chǔ)器空間。

傳統(tǒng)OS在固定大小的塊（稱為“頁”）的基礎(chǔ)上組織虛擬存儲(chǔ)器，并且OS使用頁表將虛擬存儲(chǔ)器地址映射到物理存儲(chǔ)器地址。因此，虛擬存儲(chǔ)器允許不同的應(yīng)用使用相同的虛擬地址來訪問不同的物理地址。當(dāng)某個(gè)數(shù)據(jù)近來沒有被訪問并且針對(duì)其它數(shù)據(jù)需要存儲(chǔ)器空間時(shí)，OS也可將該數(shù)據(jù)從RAM換出到磁盤（或其它大容量存儲(chǔ)裝置）。當(dāng)OS將數(shù)據(jù)從RAM換出到磁盤時(shí)，它一次換出一個(gè)完整的數(shù)據(jù)頁。

2017年12月，英特爾公司發(fā)布了題為“Intel? Architecture MemoryEncryption Technologies Specification,”（Ref：#336907-001US, Rev: 1.1）的文檔（下文稱為“MET規(guī)范”）。MET規(guī)范討論了“總存儲(chǔ)器加密”（TME），它是“利用單個(gè)短暫的密鑰進(jìn)行存儲(chǔ)器加密的基線能力”。MET規(guī)范還討論了“多密鑰總存儲(chǔ)器加密”（MKTME），它“建立在TME基礎(chǔ)上，并增加了對(duì)多個(gè)加密密鑰的支持”。因此，MKTME涉及“用于頁粒度的存儲(chǔ)器加密的多個(gè)密鑰”。MKTME還涉及“對(duì)軟件預(yù)備的密鑰的額外支持”。

利用MKTME，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可使用不同的密鑰來加密不同的存儲(chǔ)器頁。因此，與TME相比，MKTME在更細(xì)粒度（more granular）或更細(xì)微細(xì)節(jié)的基礎(chǔ)上提供存儲(chǔ)器保護(hù)，因?yàn)榭衫貌煌拿荑€來保護(hù)不同的存儲(chǔ)器頁，而不是利用單個(gè)密鑰來保護(hù)所有頁。

本公開涉及在比MKTME更細(xì)粒度的基礎(chǔ)上提供存儲(chǔ)器保護(hù)的技術(shù)。

附圖說明

本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將根據(jù)隨附權(quán)利要求、以下對(duì)一個(gè)或多個(gè)示例實(shí)施例的詳細(xì)描述和對(duì)應(yīng)附圖中變得明顯，附圖中：

圖1是包括用于管理存儲(chǔ)器標(biāo)簽的技術(shù)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的示例實(shí)施例的框圖。

圖2是示出供圖1的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用于管理存儲(chǔ)器標(biāo)簽的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的框圖。

圖3A-3D呈現(xiàn)用于管理存儲(chǔ)器標(biāo)簽的過程的示例實(shí)施例的流程圖。

具體實(shí)施方式

出于本公開的目的，1024個(gè)連續(xù)字節(jié)可統(tǒng)稱為“千字節(jié)”；1024千字節(jié)（KB）（即，1,048,576字節(jié)）可稱為“兆字節(jié)”（MB）；1024 MB可稱為“千兆字節(jié)”（GB）；依此類推是太字節(jié)（TB）、拍字節(jié)（PB）、艾字節(jié)（EB）等。各種傳統(tǒng)的處理器支持4 KB、8 KB、64 KB、256 KB、1 MB、4 MB、16 MB、256 MB、2 GB以及甚至更高的頁大小。另外，一些傳統(tǒng)的處理器支持64位存儲(chǔ)器地址。在64位的情況下，有可能指定多達(dá)18.4艾字節(jié)的存儲(chǔ)器地址。然而，幾乎沒有任何傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)實(shí)際包含18.4艾字節(jié)的RAM。因此，64位地址的一些高階位可能一直包含0。出于本公開的目的，此類位可稱為“未使用”。