[发明专利]推测屏障指令

说明书

一种装置包括用于执行数据处理的处理电路和用于对指令进行解码来控制处理电路执行数据处理的指令解码电路。该指令解码电路响应于推测屏障指令，而控制处理电路来防止按程序顺序出现在推测屏障指令之后的后续操作推测地影响缓存中的条目的分配，该后续操作对按程序顺序在推测屏障指令之前的较早的指令具有地址依赖性。这提供了针对推测缓存定时边通道攻击的保护。

技术领域

本技术涉及数据处理的领域。

背景技术

数据处理装置可以支持指令的推测执行，其中在知道指令的输入操作数是否正确或者是否完全需要执行指令之前执行指令。例如，处理装置可以具有用于预测分支指令的结果的分支预测器，使得可以在知道分支的实际结果应当是什么之前推测地获取、解码和执行后续指令。而且，一些系统可以支持加载推测，其中在实际上从存储器返回真实值之前预测从存储器加载的值，以允许更快地处理后续指令。其他形式的推测也是可能的。

发明内容

至少一些示例提供了一种装置，包括：用于执行数据处理的处理电路；指令解码电路，用于对指令进行解码，以控制处理电路执行数据处理；并且其中：指令解码电路响应于推测屏障指令而控制处理电路，以防止按程序顺序在推测屏障指令之后出现的后续操作推测地影响缓存中的条目的分配，该后续操作对按程序顺序在推测屏障指令之前的较早的指令具有地址依赖性。

至少一些示例提供了一种计算机程序，用于控制主机处理装置以提供用于执行目标程序代码的指令的指令执行环境，该计算机程序包括：指令解码程序逻辑，用于对目标程序代码的指令进行解码，以控制处理程序逻辑执行数据处理；其中：指令解码程序逻辑响应于推测屏障指令，而防止按程序顺序在推测屏障指令之后出现的后续操作推测地影响缓存中的条目的分配，该后续操作对按程序顺序在推测屏障指令之前的较早的指令具有地址依赖性。

至少一些示例提供了一种数据处理方法，包括：对推测屏障指令进行解码；以及响应于对推测屏障指令的解码，而控制处理电路以防止按程序顺序在推测屏障指令之后出现的后续操作推测地影响缓存中的条目的分配，该后续操作对按程序顺序在推测屏障指令之前的较早的指令具有地址依赖性。

至少一些示例提供了一种装置，包括：用于执行数据处理的处理电路；指令解码电路，用于对指令进行解码以控制处理电路执行数据处理，其中响应于条件分支指令，指令解码电路被配置为控制处理电路来选择第一结果和第二结果中的一个，在第一结果中条件分支指令之后的下一指令是第一指令，而在第二结果中所述下一指令是第二指令；以及分支预测电路，用于预测应当为条件分支指令选择第一结果还是第二结果；其中：响应于条件分支指令的单向推测变体，分支预测电路和指令解码电路中的至少一个被配置为控制处理电路：当分支预测电路为条件分支指令的单向推测变体预测第一结果时，针对第一指令施加对推测执行的限制；并且当分支预测电路为条件分支指令的单向推测变体预测第二结果时，省略针对第二指令施加对推测执行的限制。

至少一些示例提供了一种数据处理方法，包括：响应于条件分支指令，选择第一结果和第二结果中的一个，在第一结果中条件分支指令之后的下一指令在是第一指令，而在第二结果中所述下一指令是第二指令；预测应当为条件分支指令选择第一结果还是第二结果；并且当条件分支指令是条件分支指令的单向推测变体时：当为条件分支指令的单向推测变体预测第一结果时，向第一指令施加对推测执行的限制；并且当为条件分支指令的单向推测变体预测第二结果时，省略向第二指令施加对推测执行的限制。

附图说明

本技术的其他方面、特征和优点将通过以下结合附图阅读的示例的描述而变得清晰可见。

图1示意性地示出了支持推测执行指令的数据处理装置的示例；

图2示意性地示出了根据基于推测的基于缓存的定时边通道的潜在攻击的示例；

图3示出了处理推测屏障指令的方法；

图4示出处理存储推测屏障指令的方法；