用于控制将指令分配到指令缓存存储区的设备和方法技术

提供了一种用于控制将指令分配到指令缓存存储区中的设备和方法。该设备包括：处理电路，其用于执行指令；提取电路，其用于从存储器提取指令以由处理电路执行；以及指令缓存存储区，其用于存储由提取电路从存储器提取的指令。缓存控制电路响应于提取电路从被确定为指令流改变指令的目标地址的存储器地址提取目标指令，至少在存储器地址在特定地址范围内时，阻止将所提取的目标指令分配到指令缓存存储区，除非所提取的目标指令是至少一种特定类型的指令。已经发现，这种方式能够抑制基于推测的缓存定时边信道攻击的执行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制将指令分配到指令缓存存储区的设备和方法
本公开涉及一种用于控制将指令分配到指令缓存存储区的技术。
技术介绍
数据处理设备可以支持指令的推测性执行，其中在知道是否实际上需要执行指令之前，推测性地执行指令。例如，处理设备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是什么之前推测性地提取、解码和执行后续指令。如果预测正确，则可以节省执行，因为与仅在实际知道分支结果后才提取后续指令的情况相比，能够更快地执行后续指令。最近已经发现，在某些情况下，在指令的推测性执行期间将指令分配到缓存存储区可能打开攻击寻求识别敏感数据的源。特别地，近来已经发布了有关基于推测的缓存定时边信道攻击的信息，其中多种技术可以被使用来使得可以滥用缓存定时分析以使信息从指令的错误推测执行中泄漏出。
技术实现思路
在一个示例配置中，提供了一种设备，包括：处理电路，该处理电路用于执行指令；提取电路，该提取电路用于从存储器提取指令以由处理电路执行；指令缓存存储区，该指令缓存存储区用于存储由提取电路从存储器提取的指令；以及缓存控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，包括：/n处理电路，所述处理电路用于执行指令；/n提取电路，所述提取电路用于从存储器提取指令以由所述处理电路执行；/n指令缓存存储区，所述指令缓存存储区用于存储由所述提取电路从所述存储器提取的指令；以及/n缓存控制电路，所述缓存控制电路响应于所述提取电路从被确定为指令流改变指令的目标地址的存储器地址提取目标指令，至少在所述存储器地址在特定地址范围内时，阻止将所提取的目标指令分配到所述指令缓存存储区，除非所提取的目标指令是至少一种特定类型的指令。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180410 GB 1805922.01.一种设备，包括：
处理电路，所述处理电路用于执行指令；
提取电路，所述提取电路用于从存储器提取指令以由所述处理电路执行；
指令缓存存储区，所述指令缓存存储区用于存储由所述提取电路从所述存储器提取的指令；以及
缓存控制电路，所述缓存控制电路响应于所述提取电路从被确定为指令流改变指令的目标地址的存储器地址提取目标指令，至少在所述存储器地址在特定地址范围内时，阻止将所提取的目标指令分配到所述指令缓存存储区，除非所提取的目标指令是至少一种特定类型的指令。


2.根据权利要求1所述的设备，其中，不论从中提取所述目标指令的所述存储器地址如何，所述缓存控制电路都被布置为阻止将所提取的目标指令分配到所述指令缓存存储区，除非所提取的目标指令是所述至少一种特定类型的指令。


3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述处理电路被布置为执行软件，所述软件被配置为在作为指令流改变指令的合法目标地址的每个存储器地址处使用所述至少一种特定类型的指令。


4.根据任一前述权利要求所述的设备，其中，所述至少一种特定类型的指令包括虚设指令，所述虚设指令的目的是表明由所述指令流改变指令使用来提取所述虚设指令的所述目标地址是合法目标地址。


5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述处理电路被布置为通过执行空操作(no-op)来处理所述虚设指令。


6.根据任一前述权利要求所述的设备，其中，当所述目标地址是从通过加载指令的错误推测执行而获得的数据中得到时，所述缓存控制电路每当所提取的目标指令不是所述至少一种特定类型的指令时，阻止将所提取的目标指令分配到所述指令缓存，从而抑制执行针对所述指令缓存存储区而执行的缓存定时边信道攻击。
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【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里克·克劳德·玛丽·皮里，彼得·理查德·格林哈尔格，伊恩·迈克尔·考尔菲尔德，阿尔宾·皮尔里克·托内尔，
申请(专利权)人：ARM有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB