一種TrustZone上的內(nèi)存管理方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及內(nèi)存管理技術領域，尤其涉及一種TrustZone (可信域）上的內(nèi)存管理 方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 在帶有TrustZone安全拓展的中央處理器CPU中存在兩個虛擬的處理器核，分別 是屬于安全執(zhí)行環(huán)境Secure的安全核Secure Core和屬于非安全執(zhí)行環(huán)境Normal的普通 核Normal Core。為保證系統(tǒng)安全，普通核Normal Core只能訪問非安全的系統(tǒng)資源，而安 全核Secure Core可以訪問所有的系統(tǒng)資源，CPU中的監(jiān)控模塊Monitor負責在不同執(zhí)行 環(huán)境之間的切換。
[0003] TrustZone框架下的內(nèi)存管理如圖1所示，CPU中的虛擬處理器核在不同的執(zhí)行 環(huán)境下執(zhí)行訪存指令，訪存指令的虛擬地址中包含NSTID (Non-Secure Table Identifier， "非安全"表ID)項，標識該訪存指令是"安全"的或者"非安全"的，該虛擬地址通過硬件首先 在TLB (Translation Look-aside Buffer，轉(zhuǎn)換后備緩沖器，或稱為快表）中執(zhí)行一次地址 轉(zhuǎn)換，若找到匹配項則訪問Cache，否則通過MMU(Memory Management Unit，內(nèi)存管理單元） 找到相應物理地址，對作為系統(tǒng)內(nèi)存的DRAM(Dynamic Random Access Memory，S卩動態(tài)隨機 存取存儲器）進行訪問，兩個虛擬處理器核對應兩個MMU，其地址轉(zhuǎn)換過程是相互獨立的。 AXI (Advanced extensible Interface，高級可拓展接口）總線上的設備 TZASC(TrustZone Address Space Controller，可信域地址空間控制器）將DRAM劃分為若干安全區(qū)（S)和非 安全區(qū)（N)，后續(xù)再按照表1所示的控制方式對不同的訪存指令進行響應，以保證不同執(zhí)行 環(huán)境下的訪存安全：
[0004]表1
[0005]
【主權項】
1. 一種可信域TrustZone上的內(nèi)存管理方法，其特征在于，包括： 可信域地址空間控制器TZASC在內(nèi)存中設置緩沖安全區(qū)，緩沖安全區(qū)的安全等級介于 內(nèi)存中的安全區(qū)與非安全區(qū)之間；中央處理器CPU中的普通核為訪存指令設置訪問等級， 不同訪問等級與對緩沖安全區(qū)的不同訪問權限相對應； 在CPU的非安全執(zhí)行環(huán)境下，TZASC針對訪問所述緩沖安全區(qū)的訪存指令，基于所述訪 存指令的訪問等級對應的訪問權限，執(zhí)行訪存操作。
2. 根據(jù)權利要求1所述的TrustZone上的內(nèi)存管理方法，其特征在于，在CPU中設置一 存儲設備，所述存儲設備用于存儲訪存指令的訪問等級； 所述方法，還包括： CPU中的普通核在基于訪存指令在內(nèi)存中進行訪存尋址的同時，還控制所述存儲設備 向TZASC提供所述訪存指令的訪問等級。
3. 根據(jù)權利要求1所述的TrustZone上的內(nèi)存管理方法，其特征在于，所述CPU中的普 通核為訪存指令設置訪問等級，不同訪問等級與對緩沖安全區(qū)的不同訪問權限相對應，包 括： CPU中的普通核為訪存指令設置兩個W上的訪問等級，訪存指令的訪問等級從高到底 對應的被授予訪問緩沖安全區(qū)的范圍從大到小。
4. 根據(jù)權利要求3所述的TrustZone上的內(nèi)存管理方法，其特征在于，CPU中的普通核 為訪存指令設置兩個訪問等級；高訪問等級和低訪問等級，其中，高訪問等級被授予訪問緩 沖安全區(qū)的權限，低訪問等級不被授予訪問緩沖安全區(qū)的權限。
5. 根據(jù)權利要求3所述的TrustZone上的內(nèi)存管理方法，其特征在于，所述方法還包 括；TZASC將所述緩沖安全區(qū)分為各子緩沖安全區(qū)，各子緩沖安全區(qū)被配置為n個安全等 級，n > 2 ; CPU中的普通核為訪存指令設置n個訪問等級，訪存指令的訪問等級從高到低對應的 被授予訪問子緩沖安全區(qū)的安全等級范圍從大到小。
6. -種TrustZone上的內(nèi)存管理裝置，其特征在于，包括； CPU中的普通核，用于為訪存指令設置訪問等級，不同訪問等級與對緩沖安全區(qū)的不同 訪問權限的對應關系保存在TZASC中； TZASC，用于在內(nèi)存中設置緩沖安全區(qū)，緩沖安全區(qū)的安全等級介于內(nèi)存中的安全區(qū)與 非安全區(qū)之間；在CPU的非安全執(zhí)行環(huán)境下，TZASC針對訪問所述緩沖安全區(qū)的訪存指令， 基于所述訪存指令的訪問等級對應的訪問權限，執(zhí)行訪存操作。
7. 根據(jù)權利要求6所述的TrustZone上的內(nèi)存管理裝置，其特征在于，所述裝置，還包 括： 存儲設備，設置于CPU中，用于存儲訪存指令的訪問等級； 所述CPU中的普通核，還用于；在基于訪存指令在內(nèi)存中進行訪存尋址的同時，還控制 所述存儲設備向TZASC提供所述訪存指令的訪問等級。
8. 根據(jù)權利要求6所述的TrustZone上的內(nèi)存管理裝置，其特征在于，所述CPU中的普 通核，具體用于： 為訪存指令設置兩個W上的訪問等級，訪存指令的訪問等級從高到底對應的被授予訪 問緩沖安全區(qū)的范圍從大到小。
9. 根據(jù)權利要求8所述的TrustZone上的內(nèi)存管理裝置，其特征在于，所述CPU中的普 通核，具體用于： 為訪存指令設置兩個訪問等級；高訪問等級和低訪問等級，其中，高訪問等級被授予訪 問緩沖安全區(qū)的權限，低訪問等級不被授予訪問緩沖安全區(qū)的權限。
10. 根據(jù)權利要求8所述的TrustZone上的內(nèi)存管理裝置，其特征在于，所述TZASC，具 體用于：將所述緩沖安全區(qū)分為各子緩沖安全區(qū)，各子緩沖安全區(qū)被配置為n個安全等級， n ^ 2 ; 所述CPU中的普通核，具體用于；為訪存指令設置n個訪問等級，訪存指令的訪問等級 從高到低對應的被授予訪問子緩沖安全區(qū)的安全等級范圍從大到小。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種TrustZone上的內(nèi)存管理方法及裝置，該方法包括：TZASC在內(nèi)存中設置緩沖安全區(qū)，緩沖安全區(qū)的安全等級介于內(nèi)存中的安全區(qū)與非安全區(qū)之間；中央處理器CPU中的普通核為訪存指令設置訪問等級，不同訪問等級與對緩沖安全區(qū)的不同訪問權限相對應；在CPU的非安全執(zhí)行環(huán)境下，TZASC針對訪問所述緩沖安全區(qū)的訪存指令，基于所述訪存指令的訪問等級對應的訪問權限，執(zhí)行訪存操作。發(fā)明與現(xiàn)有技術中相比，降低了中斷產(chǎn)生的幾率，減少了執(zhí)行環(huán)境切換的頻率，從而提高了CPU的利用率。
【IPC分類】G06F12-06, G06F21-74
【公開號】CN104573565
【申請?zhí)枴緾N201510033826
【發(fā)明人】申澤奇
【申請人】宇龍計算機通信科技(深圳)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月23日