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CN110134325A - 存储器控制装置及存储器控制方法 - Google Patents

存储器控制装置及存储器控制方法 Download PDF

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CN110134325A
CN110134325A CN201810133510.4A CN201810133510A CN110134325A CN 110134325 A CN110134325 A CN 110134325A CN 201810133510 A CN201810133510 A CN 201810133510A CN 110134325 A CN110134325 A CN 110134325A
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memory
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permission
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黄建兴
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MediaTek Inc
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MStar Semiconductor Inc Taiwan
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Abstract

本发明涉及一种存储器控制装置及存储器控制方法。该存储器控制方法包括以下步骤：自一功能电路接收一存储器的一实体地址。依据实体地址查询一范围查找表以决定一范围识别码。依据对应功能电路的一装置识别码及范围识别码查询一权限查找表以决定功能电路对存储器的实体地址的一操作权限。

Description

存储器控制装置及存储器控制方法
技术领域
本发明有关于一种存储器控制装置及存储器控制方法，且特别是有关于一种与权限控制有关的存储器控制装置及存储器控制方法。
背景技术
随着科技的进步，各式电子产品不断推陈出新。许多的电子产品搭载各种功能电路，以实现各种功能。在资讯安全的考量下，系统需要对功能电路进行操作权限的控制。
传统上，是将存储器分为两个区域，一区域给予完全开放权限(可进行读取且可进行写入)，另一区域给予部分开放权限(仅可读取或仅可写入)。每一功能电路被设定为对应其中的一区域，例如说解码电路对应于完全开放权限的存储器区域，而网络存取电路对应于仅能写入的存储器区域。
然而，仅将存储器分为两区域的方式将使得系统无法妥善规划存储器的使用，例如无法在兼顾安全性的前提下灵活运用存储器。
发明内容
本发明有关于一种存储器控制装置及存储器控制方法，其根据功能电路的数量将存储器设定出多个区域(domain)，各个功能电路对应于各个区域。每个功能电路对于各个区域有对应的操作权限。如此一来，各个功能电路可以弹性地规划其对应的区域，而不局限于传统固定于两个区域的规划方式。
根据本发明的第一方面，提出一种存储器控制方法。存储器控制方法包括以下步骤：自一功能电路接收一存储器的一实体地址。依据该实体地址查询一范围查找表以决定一范围识别码。依据对应该功能电路的一装置识别码及该范围识别码查询一权限查找表以决定该功能电路对该存储器的该实体地址的一操作权限。
根据本发明的第二方面，提出一种存储器控制装置。存储器控制装置包括一范围处理电路及一权限处理电路。该范围处理电路用以自一功能电路接收一存储器的一实体地址，并依据该实体地址查询一范围查找表以获得一范围识别码。该权限处理电路依据对应该功能电路的一装置识别码及该范围识别码查询一权限查找表以决定该功能电路对该存储器的该实体地址的一操作权限。
根据本发明的第三方面，提出一种存储器控制方法。存储器控制方法包括以下步骤。自一功能电路接收一存储器的一实体地址。自该功能电路接收一安全环境指示信号。该功能电路为一处理器。依据该安全环境指示信号，确认该功能电路是否位于一安全环境模式。若该功能电路位于该安全环境模式，则该功能电路直接对该存储器的该实体地址进行操作。若该功能电路不位于该安全环境模式，则决定该功能电路对该存储器之该实体地址的一操作权限，该功能电路依据该操作权限对该存储器的该实体地址进行操作。
根据本发明的第四方面，提出一种存储器控制装置。存储器控制装置包括一安全环境判断电路及一权限处理电路。该安全环境判断电路用以自一功能电路接收一存储器的一实体地址，并自该功能电路接收一安全环境指示信号。该功能电路为一处理器。该安全环境判断电路依据该安全环境指示信号，确认该功能电路是否位于一安全环境模式。若该功能电路位于该安全环境模式，则该功能电路直接对该存储器的该实体地址进行操作。若该功能电路不位于该安全环境模式，则该权限处理电路决定该功能电路对该存储器的该实体地址的一操作权限，该功能电路依据该操作权限对该存储器的该实体地址进行操作。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图详细说明如下：
附图说明
图1绘示了根据一实施例的存储器控制装置的示意图。
图2绘示了根据一实施例的存储器控制方法的流程图。
图3绘示了根据另一实施例的存储器控制装置的示意图。
图4绘示了根据另一实施例的存储器控制方法的流程图。
图5绘示了范围查找表的示意图。
图6绘示了根据另一实施例的存储器控制装置的示意图。
图7绘示了根据另一实施例的存储器控制方法的流程图。
图8绘示筛选表的示意图。
图9绘示了根据另一实施例的存储器控制装置的示意图。
图10绘示了根据另一实施例的存储器控制方法的流程图。
符号说明
100、200、300、400：存储器控制装置
130、230：范围处理电路
140：权限处理电路
231：范围索引器
232：范围查找器
320：筛选电路
321：分类检索器
322：权限查找器
450：安全环境判断电路
800、800'：功能电路
900：存储器
AU：权限值
DID：装置识别码
DM：区域
GIX：分类索引码
LUT2：筛选表
LUT3、LUT3'：范围查找表
LUT4：权限查找表
PA：实体地址
RID：范围识别码
RIX：范围索引码
S110、S130、S140、S150、S230、S231、S232、S320、S321、S322：步骤
SI：安全环境指示信号
具体实施方式
请参照图1，其绘示了根据一实施例的存储器控制装置100的示意图。存储器控制装置100包括一范围处理电路130及一操作权限处理电路140。存储器900的每一区域皆具有一实体地址(physical address)PA，而功能电路800则利用实体地址PA来表示出其所欲执行操作的存储器900的区域。在本实施例中，功能电路800提供实体地址PA，以供范围处理电路130及权限处理电路140据以确认功能电路800对实体地址PA的一操作权限。功能电路800例如是执行操作系统的中央处理器、视讯处理器、或图形处理器。范围处理电路130及权限处理电路140例如是一芯片、一电路板、一芯片内的电路模组或储存数组程式码的储存电路。以下进一步参照流程图详细说明各项元件的运作方式。
请参照图2，其绘示了根据一实施例的存储器控制方法的流程图。在本实施例中，存储器900被设定出多个区域(domain)DM。在本实施例中，每一区域DM对应一范围识别码(range ID)RID，然而在其他实施例中，多个区域DM可以对应同一范围识别码(range ID)RID。各个功能电路800分别对应于一或多个区域DM。每个功能电路800对于各个区域DM有对应的操作权限，例如是完全开放权限(可进行读取且可进行写入)或部份开放权限(仅可读取或仅可写入)。如此一来，系统弹性地规划各个功能电路800与其对应的区域DM，而不局限于传统固定于两个区域的规划方式。
如图2所示，在步骤S110中，功能电路800提供存储器900的实体地址PA至范围处理电路130。详言之，当系统欲控制功能电路800使用存储器900的实体地址PA进行操作时，功能电路800首先将实体地址PA传送至范围处理电路130。接着，在步骤S130中，依据实体地址PA，范围处理电路130查询一范围查找表LUT3，以获得一范围识别码RID。范围查找表LUT3可以储存于存储器900中，或者储存于另一储存装置中。请参照表一，其表示范围查找表LUT3的一示例。范围识别码RID对应于存储器900从某一起始地址至某一结束地址的连续范围。范围处理电路130查询范围查找表LUT3，可以得知实体地址PA落于哪一起始地址及哪一结束地址之间，并对应地查询出范围识别码RID。
表一
在步骤S140中，权限处理电路140依据前述范围识别码RID及功能电路800提供的一装置识别码(device ID)DID，查询一权限查找表LUT4，以决定功能电路800对实体地址PA的一操作权限。权限查找表LUT4可以储存于存储器900中，或者储存于另一储存装置中。请参照表二，其表示权限查找表LUT4的一示例。在一实施例中，操作权限可以透过两个码来表示(例如两个位元)，例如第一码为写入权限("0"代表不可写入、"1"代表可写入)，第二码为读取权限("0"代表不可读取、"1"代表可读取)。举例来说，"00"代表不可写入且不可读取，"01"代表不可写入但可读取，"10"代表可写入但不可读取，"11"代表可写入且可读取。
表二
接着，在步骤S150中，存储器控制装置100即可依据操作权限对存储器900进行操作。透过上述实施例，系统可以于存储器900中弹性地规划各个功能电路800所对应的区域DM，再透过范围查找表LUT3及权限查找表LUT4的查询即可得知对应的操作权限。如此一来，存储器900的规划变得更具有弹性。
请参照图3，其绘示根据另一实施例的存储器控制装置200的示意图。本实施例的存储器控制装置200与存储器控制装置100不同之处在于范围处理电路230，其余相同之处，不再重复叙述。在本实施例中，为了进一步增加存储器900规划上的弹性，可以规划存储器900中多个不连续的页面(page)来组成一个区域DM。每一个页面的大小例如是4KB。
范围处理电路230包括一范围索引器231及一范围查找器232。以下进一步参照流程图详细说明各项元件的运作方式。
请参照图4，其绘示根据另一实施例的存储器控制方法的流程图。在本实施例中，步骤S230包括步骤S231及步骤S232。在步骤S231中，范围索引器231接收到实体地址PA后，转换实体地址PA为一范围索引码RIX，每个范围索引码RIX对应于一个页面的范围。举例来说，范围索引器231例如是依据下式(1)计算出范围索引码RIX。
在步骤S232中，范围查找器232依据范围索引码RIX，查询范围查找表LUT3'，以获得范围识别码RID。请参照图5，其绘示范围查找表LUT3'的示意图。如图5所示，每一范围索引码RIX对应一范围识别码RID。在本实施例中，假设存储器900被区分为16个区域DM(每一区域DM由不连续的页面(page)组成)，则需要4位元来表示16个不同的范围识别码RID。。举例来说，从范围索引码RIX"1"可以查询到的范围识别码RID"0011"；从范围索引码RIX"2"可以查询到范围识别码RID“0100”。
不同的功能电路具有不同的装置识别码DID。查询到范围识别码RID之后，即可在步骤S140中，以权限处理电路140依据装置识别码DID及范围识别码RID，查询权限查找表LUT4，以决定功能电路800对实体地址PA的操作权限。
同样地，在步骤S150中，存储器控制装置200即可依据操作权限对存储器900进行操作。透过上述实施例，各个功能电路800可以于存储器900中弹性地规划多个不连续的页面来组成一个区域DM，再透过范围查找表LUT3'及权限查找表LUT4的查询即可得知对应的操作权限。如此一来，存储器900的规划变得更具有弹性。然而，以4G的存储器900为例，约包含有1048576个页面(page)，亦即需要记录1048576组范围索引码RIX，而以将存储器900区分为16个区域DM为例，则每个范围识别码RID至少需要4位元。在上述情形下，范围查找表LUT3'所需要的存储器空间将非常庞大。
请参照图6，其绘示根据另一实施例的存储器控制装置300的示意图。本实施例的存储器控制装置300与存储器控制装置200不同之处在于存储器控制装置300还包括一筛选电路320，其余相同之处，不再重复叙述。在本实施例中，为了进一步加快处理速度，在决定权限前，先进行筛选，以筛选出具有部份开放权限的实体地址PA，并仅针对此些实体地址PA进行判断，进而缩短处理时间。
筛选电路320包括一分类检索器321及一权限查找器322。以下进一步参照流程图详细说明各项元件的运作方式。
请参照图7，其绘示根据另一实施例的存储器控制方法的流程图。在本实施例中，在步骤S230之前还执行步骤S320。于步骤S320中，筛选电路320依据实体地址PA查询一筛选表LUT2，以分析出功能电路800提供的实体地址PA对应于一完全开放权限或一部份开放权限。筛选表LUT2可以储存于存储器900中，或者储存于另一储存装置中。步骤S320包括步骤S321及步骤S322。在步骤S321中，分类检索器321转换实体地址PA为一分类索引码GIX，每一分类索引码GIX对应于一特定大小的存储器范围，例如说1MB的范围，此时分类索引器321例如是依据下式(2)计算出分类索引码GIX。
在步骤S322中，权限查找器322依据分类索引码GIX，查询筛选表LUT2，以查询出实体地址PA对应完全开放权限与部份开放权限的其中之一。请参照图8，其绘示筛选表LUT2的示意图。如图8所示，每一分类索引码GIX对应一权限值AU。权限值AU仅需要由1位元来表示，举例来说，从分类索引码GIX"1"可以查询到权限值AU"0"；从分类索引码GIX"2"可以查询到权限值AU"1"。"0"的权限值AU代表部分开放权限，"1"的权限值AU代表完全开放权。
若实体地址PA对应于部分开放权限，则将此实体地址PA传送至范围处理电路230，以继续进行权限的分析处理。实体地址PA传递至范围处理电路230后，则继续执行步骤S230。本实施例的步骤S230同上所述，在此不再重复叙述。
若实体地址PA对应于完全开放权限，则可直开放此功能电路800依据此实体地址PA对存储器900进行读取或写入的操作。如此一来，在处理权限所进行的筛选步骤(步骤S320)可以筛选出具有部份完全权限的实体地址PA，并可跳过后续的步骤S234及S240权限的分析仅针对此些实体地址进行判断，进而缩短处理时间。此外，透过图6的实施例，完全开放权限的存储器部分不需要再储存于范围查找表LUT3'与权限查找表LUT4，因此解决了图3实施例中范围查找表LUT3'需要庞大存储器空间的问题。例如说4G的存储器900中只有512Mb需要限制权限，则透过图6的实施例可以节省7/8的查找表储存空间。再另一实施例中，筛选表LUT2可以直接建于SRAM之中。由于筛选表LUT2是图6的实施例中必须被查找的资料，直接建于SRAM可以大幅降低读取DRAM的延迟。虽然SRAM成本较DRAM为高，但由于筛选表LUT2仅需要极小的空间，因此尚不至于增加太制造成本。
请参照图9，其绘示根据另一实施例的存储器控制装置400的示意图。本实施例的存储器控制装置400与存储器控制装置100不同之处在于存储器控制装置400还包括一安全环境判断电路450，且其中之一功能电路800'为一处理器，其余相同之处，不再重复叙述。在本实施例中，功能电路800'为一处理器，且具有可切换安全环境模式/非安全环境模式的功能。功能电路800'处于安全环境模式时，其权限全开；功能电路800'处于非安全环境模式时，如同其他功能电路800需透过上述控制方法开启对应的权限。以下进一步参照流程图详细说明各项元件的运作方式。
请参照图10，其绘示根据另一实施例的存储器控制方法的流程图。在本实施例中，在步骤S110之后前还执行步骤S460。于步骤S460中，安全环境判断电路450自一功能电路800'接收一安全环境指示信号SI。功能电路800'例如是一处理器。
接着，于步骤S470中，安全环境判断电路450依据安全环境指示信号SI，确认功能电路800'是否位于一安全环境模式。
若功能电路800'位于安全环境模式，则进入步骤S480。若功能电路800'不位于安全环境模式，则进入步骤S130。进入步骤S130之后的程序同上所述，在此不在重复叙述。
于步骤S480中，功能电路800'可以直接对存储器900的实体地址PA进行操作。如此一来，当功能电路800'位于安全环境模式时，可以让功能电路800'拥有对存储器900的全部权限。
综上所述，虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当由权利要求书界定为准。

Claims (21)

1.一种存储器控制方法，包括：
自一功能电路接收一存储器的一实体地址；
依据该实体地址查询一范围查找表以决定一范围识别码；以及
依据对应该功能电路的一装置识别码及该范围识别码查询一权限查找表以决定该功能电路对该存储器之该实体地址的一操作权限。
2.如权利要求1所述的存储器控制方法，其特征在于，该范围识别码是对应于该存储器的一区间。
3.如权利要求1所述的存储器控制方法，其特征在于，该操作权限包含一读取权限及一写入权限的至少其中之一。
4.如权利要求1所述的存储器控制方法，其特征在于，查询该范围查找表的步骤包括：
转换该实体地址为一范围索引码，该范围索引码对应于该存储器的一页面的范围；以及
依据该范围索引码查询该范围查找表以决定该范围识别码。
5.如权利要求1所述的存储器控制方法，其特征在于，还包括：
依据该实体地址查询一筛选表以决定该实体地址是对应于一完全开放权限与一部份开放权限的其中之一，若该实体地址对应于该部分开放权限，则进行该依据该实体地址查询该范围查找表以获得该范围识别码的步骤。
6.如权利要求5所述的存储器控制方法，其特征在于，依据该实体地址查询该筛选表以决定该实体地址对应于该完全开放权限与该部份开放权限的其中之一的步骤包括：
转换该实体地址为一分类索引码，该分类索引码对应于一特定大小的存储器范围；以及
依据该分类索引码查询该筛选表以查询出该实体地址对应于该完全开放权限与该部份开放权限的其中之一。
7.如权利要求1所述的存储器控制方法，其特征在于，还包括：
自该功能电路接收一安全环境指示信号，该功能电路为一处理器；
依据该安全环境指示信号，确认该功能电路是否位于一安全环境模式；以及
若该功能电路位于该安全环境模式，则该功能电路直接对该存储器的该实体地址进行操作。
8.如权利要求1所述的存储器控制方法，其特征在于，该安全环境指示信号为一非安全位元码。
9.一种存储器控制装置，包括：
一范围处理电路，用以自一功能电路接收一存储器的一实体地址，并依据该实体地址查询一范围查找表以获得一范围识别码；以及
一权限处理电路，依据对应该功能电路的一装置识别码及该范围识别码查询一权限查找表以决定该功能电路对该存储器的该实体地址的一操作权限。
10.如权利要求9所述的存储器控制装置，其特征在于，于该范围识别码对应于该存储器的一区间。
11.如权利要求9所述的存储器控制装置，其特征在于，该操作权限包含一读取权限及一写入权限的至少其中之一。
12.如权利要求9所述的存储器控制装置，其特征在于，该范围处理电路包括：
一范围索引器，用以转换该实体地址为一范围索引码，该范围索引码对应于该存储器的一页面的范围；以及
一范围查找器，依据该范围索引码查询该范围查找表以决定该范围识别码。
13.如权利要求9所述的存储器控制装置，其特征在于，还包括：
一筛选电路，耦接于该功能电路与该范围处理电路之间，用以依据该实体地址查询一筛选表以决定该实体地址对应于一完全开放权限与一部份开放权限的其中之一，若该实体地址对应于该部分开放权限，则传递该实体地址至该范围处理电路。
14.如权利要求13所述的存储器控制装置，其特征在于，该筛选电路包括：
一分类索引器，用以转换该实体地址为一分类索引码，该分类索引码对应于一特定大小的存储器范围；以及
一权限查找器，用以依据该分类索引码查询该筛选表以决定该实体地址对应于该完全开放权限与该部份开放权限的其中之一。
15.如权利要求9所述的存储器控制装置，其特征在于，还包括：
一安全环境判断电路，用以自该功能电路接收一安全环境指示信号，该功能电路为一处理器，该安全环境判断电路依据该安全环境指示信号，确认该功能电路是否位于一安全环境模式，若该功能电路位于该安全环境模式，则该功能电路直接对该存储器的该实体地址进行操作。
16.如权利要求15所述的存储器控制装置，其特征在于，该安全环境指示信号为一非安全位元码。
17.一种存储器控制方法，包括：
自一功能电路接收一存储器的一实体地址；
自一处理器接收一安全环境指示信号；
依据该安全环境指示信号，确认该处理器是否位于一安全环境模式；
若该处理器位于该安全环境模式，则该功能电路直接对该存储器的该实体地址进行操作；以及
若该处理器不位于该安全环境模式，则决定该功能电路对该存储器的该实体地址的一操作权限，该功能电路依据该操作权限对该存储器的该实体地址进行操作。
18.如权利要求17所述的存储器控制方法，其特征在于，决定该功能电路对该存储器的该实体地址的该操作权限的步骤包括：
依据该实体地址查询一范围查找表以决定一范围识别码；以及
依据对应该功能电路的一装置识别码及该范围识别码查询一权限查找表以决定该功能电路对该存储器的该实体地址的该操作权限。
19.一种存储器控制装置，包括：
一安全环境判断电路，用以自一功能电路接收一存储器的一实体地址，并自该功能电路接收一安全环境指示信号，该功能电路为一处理器，该安全环境判断电路依据该安全环境指示信号，确认该功能电路是否位于一安全环境模式，若该功能电路位于该安全环境模式，则该功能电路直接对该存储器的该实体地址进行操作；以及
一权限处理电路，若该功能电路不位于该安全环境模式，则该权限处理电路决定该功能电路对该存储器的该实体地址的一操作权限，该功能电路依据该操作权限对该存储器的该实体地址进行操作。
20.如权利要求19所述的存储器控制装置，其特征在于，该安全环境指示信号为一非安全位元码。
21.如权利要求19所述的存储器控制装置，其特征在于，还包括：
一范围处理电路，用以依据该实体地址查询一范围查找表以决定一范围识别码，该权限处理电路依据对应该功能电路的一装置识别码及该范围识别码查询一权限查找表以决定该功能电路对该存储器的该实体地址的该操作权限。
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