[发明专利]物理内存保护单元、物理内存权限控制方法和处理器

权利要求书

1.一种物理内存保护单元，包括：

多个寄存器，用于存储一条或多条权限表项，所述一条或多条权限表项用于表示一个或多个地址范围的访问权限，且所述多个地址范围并不重合；

控制单元，用于根据接收到的物理地址和页面尺寸判断所述物理地址所在的物理页是否仅命中所述一个或多个地址范围中的第一地址范围，如果是，则输出所述第一地址范围对应的访问权限和不跨区的指示。

2.根据权利要求1所述的物理内存保护单元，其中，所述多个寄存器包括：

配置寄存器，用于存储多个配置项，以指示所述一条或多条权限表项的访问权限；

地址寄存器，用于存储多个地址项，以指示所述一条或多条权限表项的地址范围。

3.根据权利要求2所述的物理内存保护单元，其中，每个所述配置项与一个所述地址项对应，每个所述配置项包含用于表征是否具有读、写和执行的权限的二进制码，每个所述地址项包含用于表征所述地址范围的开始地址和偏移量的二进制码。

4.根据权利要求2所述的物理内存保护单元，其中，每个所述配置项与相邻的两个所述地址项对应，每个所述配置项包含用于表征是否具有读、写和执行的权限的二进制码，相邻的两个所述地址项分别包含表征所述地址范围的开始地址和结束地址的二进制码。

5.根据权利要求1所述的物理内存保护单元，其中，所述控制单元适用于：

判断所述物理地址与每个所述地址范围是否在同一个物理页内；

如果所述物理地址与相应的所述地址范围在同一个物理页内，则判断所述页面尺寸是否小于或者等于相应的所述地址范围的大小，如果是，则将相应的所述地址范围的访问权限作为所述第一地址范围的访问权限返回并返回不跨区的指示。

6.根据权利要求5所述的物理内存保护单元，其中，所述判断所述物理地址与每个所述地址范围是否在同一个物理页内包括：

将所述物理地址和每个所述地址范围的高位N个二进制码进行比较，以确定所述物理地址与每个所述地址范围是否在同一个物理页内，所述N根据所述页面尺寸和所述物理地址的二进制位数决定。

7.根据权利要求3或4所述的物理内存保护单元，其中，每个所述配置项还包括表征地址控制模式的二进制码。

8.一种处理器，包括：

如权利要求1至7任一项所述的物理内存保护单元；

内存管理单元，包括转译后备缓冲器，用于向所述物理内存保护单元发送所述物理地址和所述页面尺寸，并在接收到不跨区的指示时，将接收到的访问权限存储到所述后备缓存区的相应物理页的缓存表项中。

9.根据权利要求8所述的处理器，所述内存管理单元还用于：

在接收到跨区的指示后，重复执行以下操作：向所述物理内存保护单元发送所述物理地址以及新的页面尺寸，其中，每次发送的新的页面尺寸比之前发送的页面尺寸更小，直到从所述物理内存保护单元获取对应的访问权限和不跨区的指示。

10.根据权利要求8所述的处理器，还包括：

指令预取单元，用于向所述内存管理单元发送预取指令；

加载存储单元，用于向所述内存管理单元发送加载/存储数据指令，

其中，所述内存管理单元将所述预取指令或所述加载/存储数据指令中的虚拟地址转译为所述物理地址，并据此向所述物理内存保护单元发送所述物理地址和所述页面尺寸，以获取对应的访问权限，并基于对应的访问权限决定执行所述预取指令或所述加载/存储数据指令。