[发明专利]管理存储器标签的技术

说明书

一种数据处理系统包括对子页粒度的存储器标签的支持。该数据处理系统包括至少一个核、响应于核的存储器控制器、响应于存储器控制器的随机存取存储器（RAM）以及位于存储器控制器中的存储器保护模块。存储器保护模块使得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存储器地址的另一部分提供的位置值的位置处的数据。该数据处理系统还包括操作系统（OS），OS当在数据处理系统中执行时通过使用存储器标签映射（MTM）对被换出的数据页内的各自子页应用存储器标签来管理将数据页从RAM换出到非易失性存储设备（NVS）。还描述其它实施例并要求其它实施例的权利保护。

技术领域

一般来说，本公开涉及数据处理系统，并且尤其，涉及用于管理计算机存储器的技术。

背景技术

典型的数据处理系统包括特定大小的随机存取存储器（RAM）。然而，通过使用所谓的“虚拟存储器”，数据处理系统中的操作系统（OS）可提供比实际物理存储器更大的表观（apparent）或虚拟存储器空间。

传统OS在固定大小的块（称为“页”）的基础上组织虚拟存储器，并且OS使用页表将虚拟存储器地址映射到物理存储器地址。因此，虚拟存储器允许不同的应用使用相同的虚拟地址来访问不同的物理地址。当某个数据近来没有被访问并且针对其它数据需要存储器空间时，OS也可将该数据从RAM换出到磁盘（或其它大容量存储装置）。当OS将数据从RAM换出到磁盘时，它一次换出一个完整的数据页。

2017年12月，英特尔公司发布了题为“Intel® Architecture MemoryEncryption Technologies Specification,”（Ref：#336907-001US, Rev: 1.1）的文档（下文称为“MET规范”）。MET规范讨论了“总存储器加密”（TME），它是“利用单个短暂的密钥进行存储器加密的基线能力”。MET规范还讨论了“多密钥总存储器加密”（MKTME），它“建立在TME基础上，并增加了对多个加密密钥的支持”。因此，MKTME涉及“用于页粒度的存储器加密的多个密钥”。MKTME还涉及“对软件预备的密钥的额外支持”。

利用MKTME，数据处理系统可使用不同的密钥来加密不同的存储器页。因此，与TME相比，MKTME在更细粒度（more granular）或更细微细节的基础上提供存储器保护，因为可利用不同的密钥来保护不同的存储器页，而不是利用单个密钥来保护所有页。

本公开涉及在比MKTME更细粒度的基础上提供存储器保护的技术。

附图说明

本发明的特征和优点将根据随附权利要求、以下对一个或多个示例实施例的详细描述和对应附图中变得明显，附图中：

图1是包括用于管理存储器标签的技术的数据处理系统的示例实施例的框图。

图2是示出供图1的数据处理系统用于管理存储器标签的各种数据结构的框图。

图3A-3D呈现用于管理存储器标签的过程的示例实施例的流程图。

具体实施方式

出于本公开的目的，1024个连续字节可统称为“千字节”；1024千字节（KB）（即，1,048,576字节）可称为“兆字节”（MB）；1024 MB可称为“千兆字节”（GB）；依此类推是太字节（TB）、拍字节（PB）、艾字节（EB）等。各种传统的处理器支持4 KB、8 KB、64 KB、256 KB、1 MB、4 MB、16 MB、256 MB、2 GB以及甚至更高的页大小。另外，一些传统的处理器支持64位存储器地址。在64位的情况下，有可能指定多达18.4艾字节的存储器地址。然而，几乎没有任何传统的数据处理系统实际包含18.4艾字节的RAM。因此，64位地址的一些高阶位可能一直包含0。出于本公开的目的，此类位可称为“未使用”。