[发明专利]管理存储器标签的技术

权利要求书

1.一种支持子页粒度的存储器标签的数据处理系统，所述数据处理系统包括：

至少一个核；

响应于所述核的存储器控制器；

响应于所述存储器控制器的随机存取存储器（RAM）；以及

位于所述存储器控制器中的存储器保护模块；

其中所述存储器保护模块使得所述存储器控制器能够使用作为存储器地址的部分提供的存储器标签值，来保护存储在基于作为所述存储器地址的另一部分提供的位置值的位置处的数据；并且

其中所述存储器控制器使得所述数据处理系统中的操作系统（OS）能够通过使用存储器标签映射（MTM）对要从所述RAM被换出的数据页内的各自子页应用存储器标签值，而将所述数据页从所述RAM换出到非易失性存储设备（NVS）。

2.如权利要求1所述的数据处理系统，其中所述存储器控制器使得所述OS能够通过对被换回到RAM中的所述数据页内的各自子页应用存储器标签值，而将所述数据页换回到所述RAM中。

3.如权利要求1所述的数据处理系统，其中所述存储器控制器使得所述OS能够通过以下步骤来管理写时复制（COW）：

响应于确定对RAM中的共享数据页触发了COW，其中所述共享页由第一进程和第二进程共享，使用与在所述共享数据页内的各自子页相关联的存储器标签值来将所述数据复制到RAM中的新页；以及

更新所述第一进程的页表，以便将所述新页映射到所述第一进程的虚拟地址空间。

4.如权利要求1所述的数据处理系统，其中所述核配置成自动维持系统MTM，所述系统MTM为映射到虚拟页的标记的存储器的每个物理行标识适当的存储器标签值。

5.如权利要求4所述的数据处理系统，进一步包括：

响应于所述存储器控制器的隐蔽存储器，其中所述隐蔽存储器对于所述OS不可直接访问；并且

其中所述存储器控制器配置成将所述系统MTM存储在所述隐蔽存储器中。

6.如权利要求5所述的数据处理系统，其中所述隐蔽存储器包括纠错码（ECC）存储器。

7.如权利要求5所述的数据处理系统，其中所述核支持特权read_memory_metadata指令，所述指令在被执行时使得所述核能够响应于为所述read_memory_metadata指令供应RAM中的子页的物理地址，而从所述隐蔽存储器中的所述系统MTM获得所述RAM中的子页的存储器标签值。

8.如权利要求1所述的数据处理系统，其中所述核支持read_tagged_page指令，所述指令在被执行时使得所述核能够：

使用存储器标签值来从指定的源页内的标记的存储器的多个子页读取数据；以及

将所述数据复制到指定的目标页。

9.如权利要求8所述的数据处理系统，其中：

所述存储器标签值包括至少一个密钥标识符（KeyID）；

使用存储器标签值来从所述指定的源页内的标记的存储器的多个子页读取数据的所述操作包括使用对应于所述KeyID的密钥来对所述数据进行解密；并且

将所述数据复制到所述指定的目标页的所述操作包括将所述解密后的数据复制到所述指定的目标页。

10.一种用于在数据处理系统中管理子页粒度的存储器标签的方法，所述方法包括：

结合将数据页从所述数据处理系统中的随机存取存储器（RAM）换出到所述数据处理系统中的非易失性存储设备（NVS），使用存储器标签映射（MTM）来对被换出的所述页内的各自子页应用存储器标签值；以及

结合将所述数据页从NVS换回到RAM中，对被换回到RAM中的所述页内的各自子页应用存储器标签值。