[发明专利]用于控制存储器存取的装置及方法

说明书

本申请提供一种用于控制存储器存取的装置及方法。装置具有存储器存取电路系统，用于响应于目标地址执行卷标保护型存储器存取操作，默认的卷标保护型存储器存取操作包括以下步骤：比较地址卷标与保护卷标，地址卷标与目标地址相关联，保护卷标储存在与一个或多个存储器位置的区块相关联的存储器系统中，一个或多个存储器位置的区块包括由目标地址识别出的寻址位置；以及生成是否在保护卷标与地址卷标之间检测到匹配的指示。此外，装置具有控制卷标储存器，用于对多个存储器区域中的每个区域，储存配置控制信息，此配置控制信息用于控制当目标地址在存储器区域内时存储器存取电路系统如何执行卷标保护型存储器存取操作。每个存储器区域对应于多个区块。这提供用于执行卷标保护型存储器存取操作的非常灵活且高效的机制。

技术领域

本技术涉及数据处理的领域。

背景技术

将由数据处理装置执行的软件通常可用高阶程序设计语言写入，并随后根据指令集架构编译成代码，此指令集架构由将执行软件的装置支持。例如，最初可以较高级语言(诸如Java、C或C++)来写入软件，并且随后可将软件编译成本机支持的指令集架构(诸如x86或)。

一些较高阶程序设计语言(诸如Java)被认为是存储器安全语言，因为它们包括用于检查关于存储器存取的某些错误的运行时错误检测检查。相反，存储器不安全语言(诸如C及C++)不包括此种运行时错误检查。存储器不安全语言的持久使用意味着在根据给定指令集架构编译的代码中，可能存在大量与存储器相关的错误，这些错误可能容易被攻击者或被其他恶意方利用。此种错误可包括：

·边界违规，其中由代码提供的数组索引超出数组的合法边界；

·释放后使用的错误，其中在已经解除分配或释放存储器位置之后对存储器位置进行存取；

·返回后使用的错误，其中在函数中已经返回后对与在函数内使用的变量相关联的地址(诸如堆栈上的值)进行存储器存取；

·范围外使用的错误，其中在宣告变量的范围之外存取变量；以及

·初始化之前使用的错误，其中在已经初始化变量之前存取与变量相关联的存储器地址。

这些仅为与存储器相关的错误的一些示例，这些错误可能导致不可预测的行为，并可能为攻击者提供利用的途径。因此，可能期望在由给定处理装置支持的指令集架构内提供架构支持，以辅助运行时检测某些类别的存储器错误。

发明内容

在一个示例性配置中，提供一种装置，包括存储器存取电路系统和以及控制标签储存器，所述存储器存取电路系统用于响应于目标地址执行卷标保护型(tag-guarded)存储器存取操作，

默认的卷标保护型存储器存取操作包括以下步骤：比较地址卷标与保护卷标，地址卷标与目标地址相关联，保护卷标储存在与一个或多个存储器位置的区块相关联的存储器系统中，一个或多个存储器位置的区块包括由目标地址识别出的寻址位置；以及生成是否在保护卷标与地址卷标之间检测到匹配的指示，所述控制标签储存器用于对多个存储器区域中的每个区域储存配置控制信息，此配置控制信息用于控制当目标地址在存储器区域内时存储器存取电路系统如何执行卷标保护型存储器存取操作，每个存储器区域对应于多个区块。

在另一示例性配置中，提供一种控制存储器存取的方法，此方法包括：响应于目标地址执行卷标保护型存储器存取操作；对多个存储器区域的每个区域，储存配置控制信息；以及使用配置控制信息来控制当目标地址在该存储器区域内时存储器存取电路系统如何执行卷标保护型存储器存取操作，每个存储器区域对应于区块中的至少一个区块，

默认的卷标保护型存储器存取操作包括以下步骤：比较地址卷标与保护卷标，地址卷标与目标地址相关联，保护卷标储存在与一个或多个存储器位置的区块相关联的存储器系统中，一个或多个存储器位置的区块包括由目标地址识别出的寻址位置；以及生成是否在保护卷标与地址卷标之间检测到匹配的指示。