[發(fā)明專(zhuān)利]混合物理內(nèi)存保護(hù)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210050114.1
• 申請(qǐng)日: 2022-01-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114579482A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜東;薛宇豪;夏虞斌;陳海波
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F12/14
• 分類(lèi)號(hào): G06F12/14;G06F12/1009
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種混合物理內(nèi)存保護(hù)方法，其特征在于，包括：

當(dāng)基于段保護(hù)模型的物理內(nèi)存保護(hù)方法進(jìn)行物理地址保護(hù)時(shí)，修改段保護(hù)模式下配置寄存器中的一個(gè)標(biāo)志位從而轉(zhuǎn)換為表保護(hù)模式，在表保護(hù)模式下，使用表保護(hù)機(jī)制檢查權(quán)限；當(dāng)標(biāo)志位被清空時(shí)，則仍然使用段保護(hù)模型檢查權(quán)限；

所述表保護(hù)機(jī)制是利用多級(jí)表項(xiàng)對(duì)物理內(nèi)存的訪問(wèn)進(jìn)行權(quán)限控制和保護(hù)；每級(jí)表項(xiàng)中權(quán)限位包括可讀R、可寫(xiě)W以及可執(zhí)行X；

所述段保護(hù)模型是將物理內(nèi)存劃分為段進(jìn)行訪問(wèn)權(quán)限控制和保護(hù)的模型；

所述表保護(hù)模型是將物理內(nèi)存以表進(jìn)行訪問(wèn)權(quán)限控制和保護(hù)的模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合物理內(nèi)存保護(hù)方法，其特征在于，多級(jí)表項(xiàng)包括根表項(xiàng)以及葉表項(xiàng)或根表項(xiàng)、中間表項(xiàng)以及葉表項(xiàng)；

多級(jí)表項(xiàng)包括保護(hù)區(qū)域的基地址和物理地址范圍；物理地址范圍包括地址寄存器和配置寄存器；

使用額外的地址寄存器指定根表項(xiàng)的基地址；所述地址寄存器包括Mode字段和PPN字段；

所述地址寄存器中的Mode字段表示保護(hù)方式；

所述地址寄存器中的PPN字段表示上一個(gè)保護(hù)層的基地址。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合物理內(nèi)存保護(hù)方法，其特征在于，包括：

步驟S1：獲取給定物理內(nèi)存地址的第一個(gè)匹配的段保護(hù)模式條目；

步驟S2：判斷段保護(hù)模式下的配置寄存器的一個(gè)標(biāo)志位，當(dāng)為0時(shí)，則當(dāng)前段保護(hù)模式條目和原有條目的作用相同；否則當(dāng)前條目處于表保護(hù)模式；

步驟S3：表保護(hù)模式下獲取指定位置根表項(xiàng)的基地址；

步驟S4：基于目標(biāo)物理地址和當(dāng)前保護(hù)區(qū)域的基地址的差獲得相對(duì)位置；

步驟S5：根據(jù)相對(duì)位置在多級(jí)表中進(jìn)行索引找到目標(biāo)表項(xiàng)，從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)表項(xiàng)中包含的信息進(jìn)行權(quán)限檢查。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合物理內(nèi)存保護(hù)方法，其特征在于，在根表項(xiàng)或中間表項(xiàng)中，R、W、X位分別表示是否可讀、是否可寫(xiě)以及是否可執(zhí)行；當(dāng)R、W、X都為零時(shí)，根表項(xiàng)指向下一層保護(hù)表的指針；否則，R、W、X位共同構(gòu)成內(nèi)存訪問(wèn)的最終權(quán)限。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合物理內(nèi)存保護(hù)方法，其特征在于，在葉表項(xiàng)中，葉表項(xiàng)記錄物理頁(yè)的權(quán)限，每個(gè)物理頁(yè)的權(quán)限需要至少對(duì)應(yīng)R、W、X位；其中R位表示當(dāng)前頁(yè)是否可讀；W位表示當(dāng)前頁(yè)是否可寫(xiě)；X位表示當(dāng)前頁(yè)是否可執(zhí)行；每個(gè)頁(yè)表項(xiàng)記錄多個(gè)物理頁(yè)的權(quán)限。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合物理內(nèi)存保護(hù)方法，其特征在于，使用軟件可信基來(lái)管理多級(jí)表結(jié)構(gòu)。

7.一種混合物理內(nèi)存保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

當(dāng)基于段保護(hù)模型的物理內(nèi)存保護(hù)方法進(jìn)行物理地址保護(hù)時(shí)，修改段保護(hù)模式下配置寄存器中的一個(gè)標(biāo)志位從而轉(zhuǎn)換為表保護(hù)模式，在表保護(hù)模式下，使用表保護(hù)機(jī)制檢查權(quán)限；當(dāng)標(biāo)志位被清空時(shí)，則仍然使用段保護(hù)模型檢查權(quán)限；

所述表保護(hù)機(jī)制是利用多級(jí)表項(xiàng)對(duì)物理內(nèi)存的訪問(wèn)進(jìn)行權(quán)限控制和保護(hù)；每級(jí)表項(xiàng)中權(quán)限位包括可讀R、可寫(xiě)W以及可執(zhí)行X；

所述段保護(hù)模型是將物理內(nèi)存劃分為段進(jìn)行訪問(wèn)權(quán)限控制和保護(hù)的模型；

所述表保護(hù)模型是將物理內(nèi)存以表進(jìn)行訪問(wèn)權(quán)限控制和保護(hù)的模型。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合物理內(nèi)存保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，多級(jí)表項(xiàng)包括根表項(xiàng)以及葉表項(xiàng)或根表項(xiàng)、中間表項(xiàng)以及葉表項(xiàng)；

多級(jí)表項(xiàng)包括保護(hù)區(qū)域的基地址和物理地址范圍；物理地址范圍包括地址寄存器和配置寄存器；

使用額外的地址寄存器指定根表項(xiàng)的基地址；所述地址寄存器包括Mode字段和PPN字段；

所述地址寄存器中的Mode字段表示保護(hù)方式；

所述地址寄存器中的PPN字段表示上一個(gè)保護(hù)層的基地址。