[发明专利]用于管理能力元数据的设备和方法

说明书

提供了包括缓存存储装置的设备以及一种操作这样的缓存存储装置的方法。所述缓存存储装置中的数据块具有与其关联地存储的能力元数据，该能力元数据标识所述数据块是指定能力还是数据值。至少一种能力类型是有界指针。响应于对所述缓存存储装置中的数据块的写入，与所述数据块关联地设置能力元数据修改标记，指示与所述数据块相关联的所述能力元数据自所述数据块被存储在所述缓存存储装置中以来是否已改变。这支持系统的安全性，使得除非有意否则所述数据块的用途从数据值到能力的修改无法进行。当能力元数据被与其他数据分别地存储在存储器中时还可以产生效率，因为可对存储器做出较少的访问。

技术领域

本公开涉及一种用于管理能力元数据的设备和方法。

发明内容

在基于能力的架构中为给定过程定义某些能力，并且如果试图在所定义的能力外执行操作则可触发错误。能力可采取各种形式，但是一种能力类型是有界指针(也称为“胖指针”)。对于有界指针，指针值例如可以标识或者用于确定要访问的数据值或要执行的指令的地址。然而，指针值还可以具有在使用指针值时指示地址的允许范围的关联的范围信息。这可用于确保根据指针确定的地址保持在某些界限内以维护行为的安全性或功能正确性。另外，可以与有界指针的指针值关联地指定某些许可/限制信息。可以将针对有界指针的范围信息和任何许可/限制信息称为能力信息，并且在基于能力的架构中这样的有界指针(包括其关联的能力信息)可以被称为能力。可以与存储在设备的存储元件中的数据关联地存储能力元数据。能力元数据可用于标识所关联的数据块是指定能力还是替代地包含不表示能力的数据(在本文中也称为通用数据)。能力元数据还可指定某些附加信息。当访问指定的数据时，可引用所关联的能力元数据以便确定数据块是表示能力还是通用数据。仍然需要提供用于在采用基于能力的架构的系统的存储元件内管理能力元数据的改进的机制。

在本文描述的一个示例中，提供了一种设备，所述设备包括：缓存存储装置，所述缓存存储装置用于存储数据块，每个数据块具有与其关联地存储的能力元数据，该能力元数据标识每个所述数据块是指定能力还是数据值，其中，至少一种能力类型是有界指针；以及缓存控制电路，所述缓存控制电路响应于对存储在所述缓存存储装置中的数据块的写入而与所述数据块关联地设置能力元数据修改标记，其中，所述能力元数据修改标记的值指示与所述数据块相关联的所述能力元数据自所述数据块被存储在所述缓存存储装置中以来是否已改变。

在本文描述的一个示例中，提供了一种操作缓存存储装置的方法，所述方法包括以下步骤：在所述缓存存储装置中存储数据块；与每个数据块关联地存储能力元数据，该能力元数据标识每个所述数据块是指定能力还是数据值，其中，至少一种能力类型是有界指针；响应于对存储在所述缓存存储装置中的数据块的写入，与所述数据块关联地设置能力元数据修改标记，其中，所述能力元数据修改标记的值指示与所述数据块相关联的所述能力元数据自所述数据块被存储在所述缓存存储装置中以来是否已改变。

在本文描述的一个示例中，提供了一种设备，所述设备包括：用于缓存数据块的装置；用于与每个数据块关联地存储标识每个所述数据块是指定能力还是数据值的能力元数据的装置，其中，至少一种能力类型是有界指针；用于响应于对所述数据块的写入而与存储在所述用于缓存数据块的装置中的数据块关联地设置能力元数据修改标记的装置，其中，所述能力元数据修改标记的值指示与所述数据块相关联的所述能力元数据自所述数据块被存储在所述用于缓存数据块的装置中以来是否已改变。

附图说明

参考如附图中所图示的本发明的实施例，将仅通过示例进一步描述本发明，在附图中：

图1示意性地图示依照一个实施例的设备；

图2示出如果试图在有界指针存储元件集内设置或者访问指针值则可以触发错误的指令的类型的实施例，其中该指针值用于指定在通过关联的范围信息所指示的范围外的地址；

图3图示依照一个实施例的与有界指针关联的能力标签位的使用；