[发明专利]使用存储器保护单元来支持客户操作系统的虚拟化

权利要求书

1.一种用于对数据进行处理的装置，包括：

处理电路，所述处理电路被配置为执行程序指令流；

第一存储器保护单元，所述第一存储器保护单元被配置为：

接收直接指定存储器内存储器地址位置的物理地址，以便所述处理电路执行存储器访问操作；以及

根据第一组许可来判定所述存储器访问操作是否被许可；和

第二存储器保护单元，所述第二存储器保护单元被配置为：

接收所述物理地址；以及

根据第二组许可来判定所述存储器访问操作是否被许可；其中

仅当所述存储器访问操作满足所述第一组许可和所述第二组许可二者时，所述存储器访问操作被许可，

其中，所述处理电路被配置为在异常级别层级内的可选的异常级别处操作；

当在所述异常级别层级内的第一异常级别处操作时，所述处理电路被许可改变所述第一组许可，并且不被许可改变所述第二组许可；以及

当在所述异常级别层级内的第二异常级别处操作时，所述处理电路被许可改变所述第二组许可。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述处理电路被配置为：当在所述第一异常级别处操作时执行实时操作系统的程序指令，当在所述第二异常级别处操作时执行超管理程序的程序指令。

3.如权利要求2所述的装置，其中，所述超管理程序控制所述处理电路执行多个实时操作系统中选中的一个实时操作系统，所述多个实时操作系统各自具有相关联的第一组许可。

4.如权利要求1所述的装置，其中，分别使用所述第一组许可和所述第二组许可向所述第一存储器保护单元和所述第二存储器保护单元提供至少部分共享的硬件。

5.如前述权利要求中的任一项所述的装置，包括：

存储器管理单元，所述存储器管理单元被配置为：

接收指定虚拟存储器地址空间内虚拟存储器地址位置的虚拟地址，以便所述处理电路执行所述虚拟存储器访问操作；以及

根据存储器映射数据将所述虚拟地址转换为直接指定所述存储器内物理存储器地址位置的物理地址。

6.如权利要求5所述的装置，其中，所述存储器管理单元被配置为根据所述存储器映射数据内的一组虚拟存储器许可判定所述虚拟存储器访问操作是否被许可。

7.如权利要求1所述的装置，其中，

当在所述第一异常级别处操作时，所述处理电路被许可改变所述存储器映射数据，并且不被许可改变所述第二组许可。

8.如权利要求1所述的装置，包括选择电路，所述选择电路被配置为：当从所述第二异常级别切换到所述第一异常级别时进行操作，以将所述第一存储器保护单元和所述存储器管理单元中的一者选为在所述处理电路以所述第一异常级别进行操作时为活跃的。

9.如权利要求8所述的装置，其中，

所述选择电路的所述选择取决于所述处理电路在所述第二异常级别处操作时所写的选择位；并且

所述选择位不能由所述处理电路在所述第一异常级别处操作时来写。

10.如权利要求9所述的装置，包括异常控制电路，所述异常控制电路被配置为：当从所述第一异常级别切换到所述第二异常级别时存储上下文数据，当从所述第二异常级别切换到所述第一异常级别时恢复所述上下文数据，其中所述选择位是所述上下文数据的一部分。

11.如权利要求5所述的装置，其中，所述存储器管理单元包括转换后备缓冲器，所述转换后备缓冲器被配置为存储将虚拟地址映射到物理地址的转换数据。

12.如权利要求5所述的装置，其中，所述存储器管理单元被配置为通过存储在所述存储器内的页表数据执行页表行走操作，以确定所述存储器映射数据。

13.如权利要求5所述的装置，其中，所述处理电路被配置为使用所述虚拟存储器地址空间执行支持图形用户界面的操作系统以及一个或多个应用程序。