[发明专利]处理器寄存器的基于执行域的存取控制

说明书

描述了与具有可配置权限数据的处理器有关的系统、设备和方法，用于根据在不同域中运行的指令控制对所述处理器的寄存器的存取。指令可用于预定义执行域，例如超管理器、操作系统、应用程序等。可以针对在不同域中运行的指令设置不同权限位。响应于在所述处理器中执行的指令产生存取所述寄存器的请求，所述处理器配置成基于在所述权限数据中提供的对应于其中所述指令正运行的执行域的权限位来确定是接受还是拒绝所述请求。

相关申请

本申请要求以下的提交日期的权益：2019年7月23日提交且名称为“处理器寄存器的基于执行域的存取控制(Access Control for Processor Registers based onExecution Domains)”的第16/520,290号美国专利申请，以及2018年8月30日提交且名称为“处理器寄存器的基于执行域的存取控制(Access Control for Processor Registersbased on Execution Domains)”的第62/724,929号临时美国专利申请，所述申请的全部公开内容由此以引用的方式并入本文中。

技术领域

本文中所公开的至少一些实施例大体上涉及计算机体系结构，且更确切地但不限于基于指令的执行域控制对计算机处理器中的寄存器的存取。

背景技术

经编程用于计算机的指令可以分层方式结构化。一个层可以为另一层提供资源和服务。例如，超管理器可以创建或提供在计算机硬件组件上实施的虚拟机。操作系统可以使用具有预定义体系结构的计算机中可用的资源来提供资源和服务。由操作系统操作的计算机资源或计算机可以是实际的计算机硬件组件，也可以是由超管理器提供的虚拟机组件。应用程序可以使用操作系统提供的服务和资源提供应用程序特定的功能。

附图说明

在附图的图中作为实例而非限制示出了实施例，在附图中，相似的参考标号指示类似的元件。

图1示出根据一些实施例的控制寄存器存取的系统。

图2示出根据一些实施例的控制寄存器存取的权限寄存器。

图3示出根据一些实施例的控制寄存器存取的一组权限寄存器。

图4示出具有根据图1配置的寄存器存取权限的计算机系统。

图5示出控制执行域的寄存器存取的方法。

具体实施方式

本公开包含基于分别为寄存器和域指定的相应权限位控制来自不同的非层次执行域的寄存器存取的技术。

在传统的系统中，可以向指令的不同层(例如，用户应用程序相较于操作系统)给予不同水平的特权和/或信任。通常，保护环是在计算机中构建和实施的，以保护数据和功能免受基于环层次的故障和恶意行为的影响。从最高特权(因而最受信任)到最低特权(因而最不受信任)的环静态地布置成层次。例如，层次可包含一个具有最高特权的操作系统内核环、一个装置驱动器环和一个具有最低特权的应用程序环。较低特权环中的程序或例程可以由相应的专用硬件强制控制门来限制，以存取层次中较高特权环的资源和服务。环之间的门控存取可以提高安全性。

在本公开的技术中，经编程用于计算机系统的指令或例程可以分类成一组预定义非层次的域，例如超管理器的域、操作系统的域、应用程序的域等。例程可具有在处理器中执行时使处理器存取特权寄存器的指令。特权寄存器可具有用于不同执行域的不同设置。当特定执行域中的指令请求存取寄存器时，检查用于所述特定执行域的权限设置。如果权限设置允许从执行域存取，那么存取请求被准许；否则，存取请求被拒绝或阻止。特权处理器寄存器可以显式地配置成具有用于不同域的不同权限，而不用依赖于静态域层次。权限设置可以在权限寄存器中指定，所述权限寄存器具有用于从不同域进行存取的相应权限的不同位。替代地，权限设置可以在一组权限寄存器中指定，每个权限寄存器具有用于从与相应权限寄存器相关联的相应域进行存取的相应权限的位。