[发明专利]用于在环转变期间保护栈的处理器扩展

权利要求书

1.一种装置，包括：

第一集成电路IC管芯，能操作用于在不同的特权等级处理指令，所述第一集成电路管芯包括：

多个模型专用寄存器MSR，每个MSR用于存储对应的影子栈指针SSP并且用于与所述不同的特权等级中的一个特权等级相关联；

解码器，用于对第一调用指令进行解码；

执行电路，用于在所述多个特权等级中的第一特权等级执行所述第一调用指令；

所述多个MSR中的第一MSR，所述第一MSR用于根据高于所述第一特权等级的第二特权等级而被选择，所述第一MSR用于存储第一影子栈指针SSP，所述第一SSP用于标识要由所述执行电路在所述第二特权等级使用的第一影子栈；

存储器访问电路，用于响应于对存储器内位置处的所述第一影子栈进行访问的请求而使用页表来执行存储器保护检查，所述存储器访问电路用于在所述存储器内位置被标记为影子栈存储器的情况下准许对所述第一影子栈的访问并且在所述存储器内位置并非被标记为影子栈存储器的情况下拒绝对所述第一影子栈的访问并生成错误；以及

所述执行电路包括影子栈保护逻辑，其中，在从所述第一特权等级转变为所述多个特权等级中的所述第二特权等级时，所述影子栈保护逻辑用于使用所述第一SSP来访问所述第一影子栈中所存储的第一影子栈令牌，验证所述第一影子栈令牌中的忙碌位未被设置，并且验证所述第一SSP的地址与所述第一影子栈令牌中的地址相匹配，

其中，如果所述影子栈保护逻辑能够验证出所述第一影子栈令牌中的所述忙碌位未被设置并且所述第一SSP的地址与所述第一影子栈令牌中的地址相匹配，则所述影子栈保护逻辑将对所述忙碌位进行设置，并且

其中，如果所述影子栈保护逻辑无法验证出所述第一影子栈令牌中的所述忙碌位未被设置或者所述第一SSP的地址与所述第一影子栈令牌中的地址相匹配，则所述影子栈保护逻辑不对所述忙碌位进行设置。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一调用指令用于引起从所述第一特权等级到所述多个特权等级中的所述第二特权等级的转变。

3.如权利要求1所述的装置，进一步包括：

所述多个MSR中与所述第一特权等级相关联的第二MSR，所述第二MSR用于保存与所述第一特权等级相关联的第二影子栈指针SSP；

所述执行电路用于执行返回指令，以返回至所述第一特权等级，并且用于从所述第二MSR恢复所述第二SSP。

4.如权利要求1所述的装置，其中，与所述第一特权等级相关联的第二影子栈指针SSP用于被存储在所述第一影子栈中。

5.如权利要求4所述的装置，其中，所述执行电路用于将代码段CS描述符和指定返回地址的指令指针存储在所述第一影子栈中。

6.如权利要求5所述的装置，其中，为了返回至所述第一特权等级，所述栈保护逻辑用于验证来自所述第一影子栈的所述CS和所述指令指针与调用栈中对应的值相匹配。

7.如权利要求1所述的装置，其中，所述执行电路用于执行影子栈管理指令，以执行对所述第一影子栈中所存储的所述第一影子栈令牌的访问、所述第一影子栈令牌中的忙碌位未被设置的验证、并且使所述第一SSP的地址与所述第一影子栈令牌中的地址相匹配的验证被执行。

8.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一调用指令包括远调用指令。

9.如权利要求1所述的装置，进一步包括：

寄存器，所述寄存器用于存储与中断影子栈表ISST相关联的地址；

其中，在所述第一特权等级操作的所述执行电路用于接收要在所述第二特权等级处理的中断或异常，所述执行电路用于使用来自所述寄存器的地址与来自中断描述符表IDT的索引值的组合来标识所述ISST中包含与所述第一影子栈相关联的所述第一影子栈指针SSP的条目，

所述影子栈保护逻辑用于使用所述第一SSP来访问所述第一影子栈中的所述第一影子栈令牌，用于验证所述第一影子栈令牌中的忙碌位未被设置，并且用于验证所述第一SSP的地址与所述第一影子栈令牌中的地址相匹配。