[发明专利]间接控制流指令和禁止进行数据值推测

说明书

提供了一种装置，包括：输入电路，用于接收输入数据；以及输出电路，用于输出要由数据处理电路执行的指令序列。生成电路执行生成过程以使用输入数据生成指令序列。指令序列包括间接控制流指令，该间接控制流指令具有指示间接控制流指令的目标存储在哪里的字段。生成过程使得指令序列中的至少一条指令在执行间接控制流指令之后存储控制流推测的状态。数据处理电路禁止指令序列中存储控制流推测的状态的至少一条指令经受数据值推测。

相关申请的交叉引用

本申请引用了由Richard Earnshaw、Kristof Beyls、James Greenhalgh和ScottDouglass发明并转让给Arm Limited的、于2018年7月6日提交的、GB1811154的“利用间接控制流指令进行推测(SPECULATION WITH INDIRECT CONTROL FLOW INSTRUCTIONS)”，其内容通过引用合并于此。

技术领域

本技术涉及数据处理。具体地，本技术与推测执行(speculative execution)领域相关。

背景技术

推测执行是一种在知道是否应当执行一系列指令之前执行这些指令的技术。在稍后的某个时间点，确定是否应当执行推测执行的指令。如果是，则过程继续。如果否，则执行“倒退”。这种推测形式称为控制流推测。在某些情况下，已经发现这种推测执行会导致安全漏洞。例如，可以使处理器推测性地执行特权代码以将受保护的数据不必要地加载到缓存中。由于在倒退之后，可能无法清除缓存，因此可以使用边信道攻击来探查请求的数据。推测的另一种形式是数据值推测，其中在已知指令的所有输入之前推测指令产生的结果值。

本技术认识到期望在发生控制流推测的地方保持数据安全。

发明内容

从第一示例配置的角度来看，提供了一种装置，包括：输入电路，用于接收输入数据；输出电路，用于输出要由数据处理电路执行的指令序列；以及生成电路，用于执行生成过程以使用输入数据生成指令序列，其中，指令序列包括间接控制流指令，该间接控制流指令包括指示间接控制流指令的目标存储在哪里的字段；生成过程使得指令序列中的至少一条指令在执行间接控制流指令之后存储控制流推测的状态；并且数据处理电路禁止指令序列中存储控制流推测的状态的至少一条指令经受数据值推测。

从第二示例配置的角度来看，提供了一种设备，包括：用于接收输入数据的装置；用于输出要由数据处理电路执行的指令序列的装置；以及用于执行生成过程以使用输入数据生成指令序列的装置，其中，指令序列包括间接控制流指令，该间接控制流指令包括指示间接控制流指令的目标存储在哪里的字段；生成过程使得指令序列中的至少一条指令在执行间接控制流指令之后存储控制流推测的状态；并且数据处理电路禁止指令序列中存储控制流推测的状态的至少一条指令经受数据值推测。

从第三示例配置的角度来看，提供了一种方法，包括：接收输入数据；输出要由数据处理电路执行的指令序列；以及执行生成过程以使用输入数据生成指令序列，其中，指令序列包括间接控制流指令，该间接控制流指令包括指示间接控制流指令的目标存储在哪里的字段；生成过程使得指令序列中的至少一条指令在执行间接控制流指令之后存储控制流推测的状态；数据处理电路禁止指令序列中存储控制流推测的状态的至少一条指令经受数据值推测。

从第四示例配置的角度来看，提供了一种可读存储介质，包括根据上述方法产生的计算机程序。

附图说明

将仅通过示例的方式，参考如附图所示的本技术的实施例来进一步描述本技术，其中：

图1示出了根据一些实施例的装置；

图2示出了分支指令的行为，并用于演示一种形式的推测执行；

图3示出了条件选择指令的示例；