[发明专利]指定密钥辨识码进行转译后备缓冲区清除的处理器和方法

说明书

一种指定密钥辨识码进行转译后备缓冲区清除的处理器和方法，提出一指令集架构的一指令，指定密钥辨识码进行一转译后备缓冲区的清除。将该指令转换为至少一条微指令。根据该至少一条微指令中的一清除微指令，将一指定密钥辨识码通过一内存顺序缓存区供应给该转译后备缓冲区的一控制逻辑电路，使该控制逻辑电路清除该转译后备缓存区中、匹配该指定密钥辨识码的条目。

技术领域

本申请涉及处理器的转译后备缓冲区(Translation Lookaside Buffer，缩写TLB)的管理技术。具体来说，本申请涉及指定密钥辨识码进行转译后备缓冲区清除的处理器和方法

背景技术

转译后备缓冲区(Translation Lookaside Buffer，缩写TLB)又称页表缓存、或转址旁路缓存，为中央处理单元的一种缓存，用于加速处理器对系统内存的存取，改进系统内存的虚拟地址(VA)到物理地址(PA)的转换速度。转译后备缓冲区(TLB)各条目存放虚拟地址(VA)与物理地址(PA)的映射数据；一般输入虚拟地址(VA)进行搜寻，搜寻结果为物理地址(PA)。如果输入的虚拟地址(VA)在转译后备缓冲区(TLB)中存在，匹配的物理地址(PA)即可用于存取系统内存，加速系统内存的存取。如果输入的虚拟地址(VA)不存在于转译后备缓冲区(TLB)，系统资源须耗费在访问存放在系统内存和/或相关缓存结构中的多级页表(即table walk)，耗时较久。

这样的转译后备缓冲区(TLB)设计，可以应用到各种类型的系统内存的存取过程中；例如，指令转译后备缓冲区(ITLB)、以及数据转译后备缓冲区(DTLB)。

为了实现对机密和/或敏感数据的保护，现有技术中出现了使用多个密钥对内存进行加密的透明全内存加密(Total Memory Encryption)功能，实现了以密钥为粒度对内存进行管理；但现有的转译后备缓冲区(TLB)缺少相应的以密钥为粒度的管理功能，导致操作系统(Operating System，缩写OS)无法以密钥为粒度管理转译后备缓冲区，因而无法做到只清除对应于指定密钥的TLB条目。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提出一种以密钥为粒度管理转译后备缓冲区(Translation Lookaside Buffer，缩写TLB)的技术。

根据本申请一种实施方式实现的一处理器包括：一内存顺序缓存区(memoryordering buffer，缩写MOB)、一转译后备缓存区(TLB)、以及一解码器。该内存顺序缓存区(MOB)作为该处理器以及一系统内存的通信接口。该转译后备缓存区(TLB)缓存多条条目，供该处理器通过该内存顺序缓存区(MOB)查找，用于存取该系统内存。该解码器响应指定密钥辨识码进行转译后备缓冲区清除的一指令集架构(Instruction Set Architecture，简称ISA)的一指令时，转换出至少一条微指令。根据该至少一条微指令中的一清除微指令，将一指定密钥辨识码通过该内存顺序缓存区(MOB)供应给该转译后备缓冲区(TLB)的一控制逻辑电路，使该控制逻辑电路清除该转译后备缓存区(TLB)中、匹配该指定密钥辨识码的条目。

一种实施方式中，该转译后备缓存区(TLB)各条目载有一密钥辨识码匹配用信息，用以判断所属条目是否匹配该指定密钥辨识码。

本申请更公开一种指定密钥辨识码进行转译后备缓冲区清除的方法，包括：响应指定密钥辨识码进行转译后备缓冲区清除的一指令集架构(ISA)的一指令时，转换出至少一条微指令；以及根据该至少一条微指令中的一清除微指令，将一指定密钥辨识码通过一内存顺序缓存区(MOB)供应给一转译后备缓冲区(TLB)的一控制逻辑电路，使该控制逻辑电路清除该转译后备缓存区(TLB)中、匹配该指定密钥辨识码的条目。

根据本申请技术，使转译后备缓冲区(TLB)具备相应的以密钥为粒度的管理功能；当启用透明全内存加密功能时，操作系统可以以密钥为粒度管理转译后备缓存区(TLB)。

下文特举实施例，并配合附图，详细说明本发明内容。

附图说明