[發明專利]處理器及其保持緩存數據一致性的方法

有效

• 申請號: 202110694840.2
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113342278B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 馮浩;應志偉
• 申請（專利權）人: 海光信息技術股份有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F9/50;G06F21/60
• 代理公司: 上海知錦知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31327
• 代理人: 潘彥君

1.一種處理器，其特征在于，包括處理器核心和內存控制器，所述處理器核心適于通過所述內存控制器與內存進行數據交互操作，其中：所述處理器核心包括：

緩存單元，包括多個緩存行，所述緩存行適于存儲緩存數據，所述緩存數據為加密緩存數據或非加密緩存數據；

緩存密鑰存儲單元，適于存儲用于對緩存數據進行加密或解密處理的緩存密鑰；

緩存數據加解密單元，適于對緩存數據采用所述緩存密鑰存儲單元中存儲的緩存密鑰進行加密或解密；

緩存控制單元，適于對緩存數據進行緩存一致性管理，包括：當所述緩存單元中同時包含與當前內存數據交互請求對應的加密緩存數據和非加密緩存數據且確定二者不一致時，控制所述緩存數據加解密單元采用所述緩存密鑰存儲單元中存儲的緩存密鑰，對與所述當前內存數據交互請求對應的非加密緩存數據及加密緩存數據中的最新緩存數據進行加密或解密處理并進行數據更新。

2.根據權利要求1所述的處理器，其特征在于，所述緩存控制單元，適于在確定所述非加密緩存數據為最新數據時，控制所述緩存數據加解密單元采用所述緩存密鑰加密所述非加密緩存數據，得到加密緩存更新數據，并更新所述加密緩存數據；在確定所述加密緩存數據為最新數據時，控制所述緩存數據加解密單元采用所述緩存密鑰解密所述加密緩存數據，得到非加密緩存更新數據，并更新所述非加密緩存數據。

3.根據權利要求2所述的處理器，其特征在于，所述內存控制器包括：

內存密鑰存儲單元，適于存儲用于對內存數據進行加密或解密處理的內存密鑰；

內存數據加解密單元，適于對當前交互的內存數據采用所述內存密鑰存儲單元中存儲的內存密鑰進行加密或解密；

內存控制單元，適于接收所述處理器核心的內存數據交互請求，獲取所述內存數據交互請求對應的內存是否加密，在確定對應的內存為加密內存時，在對對應的內存數據進行交互操作過程中，控制所述內存數據加解密單元采用所述內存密鑰存儲單元中存儲的內存密鑰，對所述內存數據交互請求對應的內存數據進行加密或解密處理。

4.根據權利要求3所述的處理器，其特征在于，所述內存控制單元，適于響應于所述處理器核心的內存讀請求，在確定對應的內存為加密內存時，控制所述內存數據加解密單元采用所述內存密鑰存儲單元中存儲的內存密鑰對從所述加密內存中讀取的加密數據進行解密；以及響應于所述處理器核心的內存寫請求，在確定對應的內存為加密內存時，控制所述內存數據加解密單元采用所述內存密鑰存儲單元中存儲的內存密鑰對待寫入數據進行加密后寫入所述內存。

5.根據權利要求3或4所述的處理器，其特征在于，還包括：安全處理裝置，適于在開啟內存加密功能時，向所述緩存密鑰存儲單元寫入所述緩存密鑰，并同時向所述內存密鑰存儲單元寫入所述內存密鑰。

6.一種處理器，其特征在于，包括：多個處理器核心和內存控制器，其中任一處理器核心適于通過所述內存控制器與內存進行數據交互操作，任一所述處理器核心包括：

核內緩存單元，包括：多個緩存行，所述緩存行適于存儲緩存數據，所述緩存數據為加密緩存數據或非加密緩存數據；

緩存密鑰存儲單元，適于存儲用于對所述核內緩存單元的緩存數據進行加密或解密處理的緩存密鑰；

緩存數據加解密單元，適于對當前內存數據交互請求對應的緩存數據采用所述緩存密鑰存儲單元中存儲的緩存密鑰進行加密或解密；

緩存控制單元，適于對緩存數據進行緩存一致性管理，包括：獲取當前內存數據交互請求對應緩存的緩存狀態，并根據獲取到的對應緩存的緩存狀態，通知發起內存數據交互請求的處理器核心的緩存控制單元執行緩存一致性管理操作，其中：在所述處理器中同時存在與當前內存數據交互請求對應的加密緩存數據和非加密緩存數據且二者不一致時，通知所述發起內存數據交互請求的處理器核心，以使所述發起內存數據交互請求的處理器核心采用緩存密鑰，對對應的緩存數據進行加密或解密處理并進行緩存數據更新。