[发明专利]集成存储保护键数据的方法和存储器

说明书

背景技术

根据我们的z系列架构，每4kB存储都存在着一个逻辑SP键。每个SP键长度为7位。操作系统通过这些键管理着系统数据访问。例如，在512GB主存的系统中，需要512GB除以4kB每SP键即1.28亿个SP键。在先前的机器中，这些键封装在分开的SRAM和DRAM DIMM中。(图1)

讨论存储/访问系统数据和键的参考文献也说明了在分开的物理存储中的系统数据和键。另外在这些参考文献中，键区域不可再定位，其尺寸不可改变。例如，Mita、Kimiko等人的6,035,381号专利说明了用于存储键和系统数据的独立实体。它们的键地址空间不可动态再定位，因为它共享系统数据地址线的部分。Greenstein、Paul Gregory等人的5,787,309号专利表示了一种思路，在系统虚拟存储器中保护键存储块，但是它不涉及键和系统数据如何在物理存储中。Kimura、Hiroaki等人的6,883,077号专利暗示分开的存储用于存储键。

发明内容

通过提供在同一物理器存储中存储数据和存储保护键的结构，克服了现有技术的若干缺点，并提供若干其他优点。键区域能够动态配置，所以其起始位置和尺寸可以根据系统需要而改变。SP键具有不同且更有力的ECC保护以改进RAS。同时实现了存储器子系统与不使用键的其他服务器系统的通用性。

本文也介绍了以上归纳的方法对应的系统和计算机程序产品并要求相关权利。

通过本发明的若干技术将实现其他特征和优点。本发明的其他实施例和方面在本文进行了详细介绍并被视为本发明权利要求的一部分。为了更好地理解本发明的优点和特征，请参考说明书和附图。

作为本发明的结果，典型情况下我们已经实现的解决方案在SP键/数据设计中改进了可靠性、可用性和可服务性(RAS)，实现了设计通用性和性价比目标，提供很大的灵活性。

附图说明

在本说明书结束处的权利要求书中，具体地指出了被视为本发明的主题内容并对其进行权利要求。连同附图参考以下详细说明，本发明以上的和其他的目的、特征和优点将显而易见，其中：

图1展示了带有固定的、分开的键区域的现有技术布局；

图2展示了在物理存储器内可再定位键区域的本发明；

图3展示了从绝对地址向物理地址的键区域地址映射的一个实例；

图4展示了键数据位模式。

详细说明以参考附图的实例的方式讲解了本发明的优选实施例及其优点和特征。

具体实施方式

在图1的现有技术布局中，SP数据通过专用的键存储器接口104从存储器控制器102中的键保护站100进入与SP数据保护的数据分开的键存储区域。受到保护的数据通过这个数据存储器接口110从存储器控制器102中的数据ECC站108进入包含带有数据ECC的数据的系统数据区域112。

与以上介绍的分开的固定的/不可移动的存储器物理位置相反，对于根据本发明固件中的SP数据，能够使用将绝对地址映射到物理地址的配置阵列，为存储保护键定位物理存储内的任何区域。这种特殊的SP键区域是完全可配置的，能够定位在物理存储内的任何区域中，并且能够根据系统主存的规模而改变规模。

如图2所示，带有SP键和SP数据ECC的可移动键区域200包含在与其保护的数据相同的物理存储器空间112中。SP数据和SP数据ECC也通过与受保护的数据相同的存储器接口110输入并可访问。从存储器控制器中的键ECC站202提供SP数据和SP数据ECC。

在计算机系统中，键故障一般比系统数据故障更加严重。因为这种原因，键区域中的SP键由与物理存储的其余部分中的正常系统数据不同的ECC方案保护。在z9-109服务器系统中，与先前设计中所用的奇偶校验保护相比，SP键ECC使用三重检测和双重纠正矩阵。如图4所示，每个物理键都包括7位数据402和9位数据ECC位。键ECC码与保护系统数据的ECC码不同，后者驻留在物理存储的其余部分。如果不当的操作试图以正常的数据读取命令读取SP键，存储器控制器中的ECC站202将置出错旗标，并且SP键将不返回到请求者。

利用本发明，实现了与不具有SP键的计算机系统的通用性。在先前的设计中，分开的DIMM专用于保存键。保存键的存储器组件与普通的存储器设计不兼容。利用以上引入的键存储方法，不需要键的系统能够与需要键的系统共享相同类型的存储器组件。