[发明专利]一种处理器以及指令执行方法

说明书

本发明公开了一种处理器，该处理器具有可信执行环境和非可信执行环境。处理器包括：公共资源，在可信执行环境和非可信执行环境下均可被访问；指令处理设备，适于取指令进行译码并执行译码后的指令。该指令处理设备还包括延迟切换单元，适于：在指令译码结果指示指令涉及对公共资源的访问时，判断处理器的当前执行环境与资源状态的一致性，以及判断当前执行环境和资源状态不一致，则将与当前执行环境相对应的内容加载到公共资源中，其中资源状态指示所述公共资源中的内容所对应的执行环境。本发明还公开一种相应的在该处理器中的指令执行方法。

技术领域

本发明涉及处理器领域，尤其涉及处理器中的内核切换领域。

背景技术

在移动互联网和物联网领域，为了安全考虑，在处理器的运行模式中新增一种可信世界状态，将处于可信世界的处理器、可信属性的系统IP以及其他系统中敏感、重要的软硬件资源划分到可信世界中，并通过硬件机制保证可信世界中的资源只能被可信世界中的成员所访问，从而实现可信世界与非可信世界的隔离，确保安全资源的机密性以及完整性。

对处理器资源进行隔离的现有方式是使用两份资源，即可信世界一份资源，非可信世界一份资源。但考虑到对所有资源都使用两份，则会造成不必要的浪费，所以可以设置让可信世界和非可信世界共用的公共资源。

当在处理器中进行世界切换时，通常需要将公共资源进行存储和清零操作，如果在切换世界后并未使用公共资源，则切换世界时进行存储和清零操作是不必要的，并且降低了切换世界的速度，尤其是对于实时性要求较高的中断，快速地进行中断响应尤为重要。

为此需要一种新的处理器指令执行方案，可以实现更加灵活的公共资源存取方式，以加快切换世界时的响应速度。

发明内容

为此，本发明提供了一种新的处理器及其中的指令执行方法，以力图解决或者至少缓解上面存在的至少一个问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种处理器。该处理器具有可信执行环境和非可信执行环境，并包括：公共资源，在可信执行环境和非可信执行环境下均可被访问；指令处理设备，适于取指令进行译码并执行译码后的指令。指令处理设备还包括延迟切换单元，适于：在指令译码结果指示所述指令涉及对公共资源的访问时，判断处理器的当前执行环境与资源状态的一致性，以及判断当前执行环境和资源状态不一致，则将与当前执行环境相对应的内容加载到公共资源中，其中资源状态指示公共资源中的内容所对应的执行环境。

可选地，在根据本发明的处理器中，延迟切换单元适于在当前执行环境和资源状态不一致时：将处理器的执行环境从当前执行环境切换到与资源状态相对应的第一执行环境；利用第一执行环境中的存储空间来存储公共资源中的内容；将处理器的执行环境从第一执行环境切换回到当前执行环境；从当前执行环境中的存储空间中加载内容到公共资源中；以及将资源状态设置为指示当前执行环境。

可选地，在根据本发明的处理器中，指令处理设备包括：取指令单元，适于获取指令；指令译码单元，适于对所获取的指令进行译码；以及指令执行单元，适于执行译码后的指令。

可选地，在根据本发明的处理器中，指令处理设备还包括：指令退休单元，适于在该指令涉及处理器从当前执行环境到目标执行环境的执行环境切换时，在当前执行环境中的存储空间中存储当前执行环境的状态信息；以及将当前执行环境设置为目标执行环境，以便处理器的执行环境从当前执行环境切换到目标执行环境。

可选地，根据本发明的处理器还包括：程序状态寄存器，其中的执行环境位指示处理器的当前执行环境，并且通过改变程序状态寄存器的执行环境位的值来指示处理器进行执行环境切换。

可选地，在根据本发明的处理器中，程序状态寄存器包括：可信程序状态寄存器；以及非可信程序状态寄存器，其中当处理器处于可信执行环境下时，使用可信程序状态寄存器做为程序状态寄存器；以及当处理器处于非可信执行环境下时，使用非可信程序状态寄存器做为程序状态寄存器。