[发明专利]用于中断处理的方法和装置

说明书

一种数据处理设备，包括多个系统寄存器，该多个系统寄存器包括用于控制对进入中断的处理的一组中断处理寄存器。这样的数据处理设备还包括：处理电路，被配置为在多个执行等级处执行软件；中断控制器电路，被配置为将进入中断路由至被配置为在多个执行等级中的一个执行等级处运行的中断处理软件；以及寄存器访问控制电路，被配置为根据进入中断被路由至的所述多个执行等级中的一个执行等级来动态控制对中断处理寄存器中的至少一些寄存器的访问。访问被控制以使得被配置为在特定执行等级处运行的中断处理软件有权访问进入中断必需的中断处理寄存器中的至少一些中断处理寄存器。此外，被配置为在该特定执行等级处运行的中断处理软件无权访问用于处理被路由至被配置为在具有更多特权的执行等级处运行的中断处理软件的不同进入中断的中断处理寄存器。因此，增大了中断处理软件的灵活性同时维护了这样的类数据处理设备的安全。

技术领域

本发明涉及数据处理系统中的中断处理的领域。

背景技术

已知超级监督器系统以多个不同的执行等级运行。这些执行等级被组织在层级结构中，其中较高执行等级被给予比较低执行等级更多至数据处理系统的特权。通常，特定的执行等级能够执行较低执行等级能够执行的任意动作并且访问较低执行等级能够访问的任意数据。

虚拟化的系统可以使用四个执行等级进行操作。用户软件可以在最低且具有最少特权的等级EL0处执行。该软件可以包括用户日常工作中运行的那些应用以及不会为了正确执行需要特殊特权的软件。

在下一最高等级EL1处，操作系统可以执行。通常，操作系统管理在其下面、在EL0处运行的若干用户应用，并且使能够访问用户应用的硬件资源。因此，在EL1内执行的操作系统具有相对于EL0增大的特权等级，因为它能够访问和控制在EL0下运行的用户应用的行为。

超级监督器可以在EL2中运行。超级监督器通常控制在EL1下执行的若干操作系统的数量、行为和资源管理。因为多个操作系统可能争夺对硬件资源的访问，超级监督器必须能够允许或拒绝此类访问请求。因此，相较于在EL1处运行的操作系统，超级监督器在较高的特权等级EL2处运行。

还已知数据处理系统在各种执行模式下操作，比如，安全状态和非安全状态。通过提供在安全状态和非安全状态都能操作的数据处理装置，有可能将安全操作的执行与非安全操作的执行分开。此外，被认为是安全的数据可以与不安全的数据分开。从而安全数据和安全操作可以与可能被认为不安全的其它数据和操作隔离。于是保护了系统的安全。超级监督器系统还可以在安全模式或非安全模式下操作。在这些情况下，每个执行等级可以在安全模式或非安全模式中的一个或另一个下操作。

安全模式和非安全模式的之间切换必须在最高安全和特权执行等级处处理，以便确保在非安全操作模式下运行的软件不能访问属于安全操作模式的数据，并且在一些情况下反之亦然。于是，EL3等级可以在控制该切换操作的安全监视器处提供。此EL3等级是最高特权等级，它的责任是确定何时需要进行模式变化并且产生该需要的执行模式变化。

当处理系统中运行于若干不同执行等级处的中断时，有必要隔离在中断处理期间使用的特定数据存储元件。例如，系统寄存器的子集可以是分区的，从而只有在执行等级EL1或以上等级处运行的软件能够访问寄存器的第一子集，只有在执行EL2或以上等级处运行的软件能够访问寄存器的第二子集，并且只有在执行EL3处执行的软件能够访问第三组子集寄存器。在适当的情况下，可以为操作的安全模式或非安全模式两者实施这种分区。此类隔离确保在较低执行等级处运行的软件不能干扰或影响在较高执行等级处运行的软件的执行。

发明内容