[发明专利]RISC-V处理器的内存数据读写方法及装置、处理器、存储介质

权利要求书

1.一种RISC-V处理器的内存数据读写方法，其特征在于，应用于RISC-V处理器，所述RISC-V处理器的内核状态分为安全世界和普通世界，所述RISC-V处理器的内存资源分为安全区域和非安全区域，该方法包括：

根据secstatus控制寄存器中的安全状态，当所述安全状态为安全世界时，从安全程序计数器中读取下一条指令的地址，当所述安全状态为普通世界时，从程序计数器中读取下一条指令的地址，并通过流水线结构读取下一条指令；

通过流水线结构对所述下一条指令进行译码并执行，获得操作类型、源寄存器、目标寄存器和操作数；

当所述安全状态为安全世界时，根据流水线结构的译码结果对安全通用寄存器进行源寄存器的读操作；当所述安全状态为普通世界时，根据流水线结构的译码结果对通用寄存器进行源寄存器的读操作，并将得到的数据与所述操作数进行逻辑运算；

当所述下一条指令的操作类型为读或写内存时，将虚拟地址与所述安全状态传输至内存管理单元中，所述内存管理单元包括一级转译后备缓冲器、二级转译后备缓冲器和页表遍历模块；

将所述虚拟地址与所述安全状态一起依次与所述一级转译后备缓冲器、二级转译后备缓冲器和页表遍历模块进行安全匹配，当所述安全匹配发生安全命中时得到物理地址，将所得物理地址传输至一级缓存中进行内存数据读或写操作；

通过流水线结构对所述目标寄存器进行写回操作，当所述安全状态为安全世界时，将执行结果或读取到的内存数据写回安全通用寄存器中的目标寄存器，当所述安全状态为普通世界时，将执行结果或读取到的内存数据写回通用寄存器中的目标寄存器。

2.根据权利要求1所述的RISC-V处理器的内存数据读写方法，其特征在于，将所述虚拟地址与所述安全状态一起依次与所述一级转译后备缓冲器、二级转译后备缓冲器和页表遍历模块进行安全匹配，包括：

当所述虚拟地址在所述一级转译后备缓冲器中发生命中，且所述安全状态具有访问权限时，发生安全命中并得到物理地址，将获得的物理地址传输至一级缓存中进行标签匹配；

当所述虚拟地址在所述一级转译后备缓冲器中发生命中，但所述安全状态不具有访问权限时，抛出安全异常；

当所述虚拟地址未在所述一级转译 后备缓冲器中发生命中，将所述虚拟地址和所述安全状态传输至二级转译后备缓冲器进行安全匹配。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述虚拟地址和所述安全状态传输至二级转译后备缓冲器进行安全匹配，包括：

当所述虚拟地址在所述二级转译后备缓冲器中发生命中，且所述安全状态具有访问权限时，发生安全命中并得到物理地址，将获得的物理地址传输至一级缓存中进行标签匹配；

当所述虚拟地址在所述二级转译后备缓冲器中发生命中，但所述安全状态不具有访问权限，抛出安全异常；

当所述虚拟地址未在所述二级转译 后备缓冲器中发生命中，将所述虚拟地址和所述安全状态传输至页表遍历模块中进行安全匹配。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述虚拟地址和所述安全状态传输至页表遍历模块中进行安全匹配，包括：

当虚拟地址在页表遍历模块中发生命中，且所述安全状态具有访问权限，发生安全命中并得到物理地址，将获得的物理地址传输至一级缓存中进行标签匹配；

当虚拟地址在页表遍历模块中发生命中，但所述安全状态不具有访问权限，抛出安全异常；

当虚拟地址未在所述页表遍历模块中发生命中，抛出缺页异常。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将获得的物理地址传输至一级缓存中进行标签匹配，包括：

当一级缓存中发生标签匹配时，对相应的内存数据进行读或写操作；

当一级缓存中未发生标签匹配时，将所述物理地址传输至低级存储结构中。