[发明专利]一种处理器芯片安全依赖的动态识别及维护方法

权利要求书

1.一种处理器芯片安全依赖的动态识别及维护方法，其特征在于，包括以下步骤：

在保持程序执行序的阶段，动态识别存在安全依赖关系的指令；所述安全依赖关系包括：在分支指令还未确定跳转方向前，后续的访存指令若被超前执行而产生缓存侧信道泄露；或者未完成权限检查的读操作获得的数据被后续的访存操作使用而产生缓存侧信道泄露；则后续的访存指令与前面的分支指令或未完成权限检查的读操作存在安全依赖关系；

通过掩码向量表或/和方形矩阵来存储安全依赖关系；通过掩码向量表来存储安全依赖关系的方法为：为每条指令增加掩码向量，向量的每一位表示当前指令是否与该位的索引对应指令之间是否存在安全依赖关系；通过方形矩阵来存储安全依赖关系的方法为：依据发射队列的信息进行安全依赖关系的判定时，方形矩阵的宽度与发射队列的深度相同，每一个元素代表当前位置的横坐标指令与纵坐标指令之间是否存在安全依赖关系；

对存在安全依赖的指令添加标识，安全依赖标识信息随指令一起传递或者通过单独的表记录，当后续流水线中发现被依赖的指令完成解析或者权限检查操作之后，将该信息进行广播，处理器根据该信息判断是否重新执行相关操作，解除相关安全依赖关系。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在程序执行序中，当前一条指令尚未被解析，后续指令被超前执行，超前执行的指令对微体系结构的改变导致信息泄露，则该两条指令之间存在安全依赖关系。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，动态地识别存在安全依赖关系的指令的方法为：在保持程序执行序的阶段，判断指令类型，依据指令队列中的序，确定当前指令前是否存在可能触发推测执行的指令，继而判断当前指令是否安全依赖于之前的指令。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，判断当前指令是否安全依赖于之前的指令包括：在发射阶段检测一条访存指令是否依赖于之前未被解析的分支指令，在访存请求处理阶段检测一条被传递的访存指令是否依赖于之前未完成权限检查的访存操作。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，安全依赖标识在派发新的指令进入发射队列时，判断该指令与之前所有有效指令之间是否存在安全依赖关系，若存在依赖关系，则将掩码向量表或者方形矩阵中对应的元素设置为有效。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对存在安全依赖的指令添加标识后，该标识随着指令信息一同传递给后端，或者不一同传递，而是通过单独的表记录安全依赖信息。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，安全依赖标识信息或者采用1位信息标识是否存在安全依赖，或者采用多位信息来标识多种安全依赖关系。