JP7501982B2 - 信頼ドメインを用いた、仮想化されたシステムにおける分離の提供 - Google Patents
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Description
―ページステータス162―有効/無効ビット(ページが、有効なメモリであるか否か)
―ページカテゴリ―DRAM、NVRAM、IO、予約
―ページ状態163―(4ビットベクトル)ページが次の場合、指定する、
―ビット1-フリー(TDに割り当てられておらず、TDRMにより用いられていないページ)
―ビット2-割り当て済(TD又はTDRMに割り当てられたページ)
―ビット3-ブロック済(解放/(再)割り当ての処理にある間にブロックされたページ)
―ビット4-ペンディング(TDに割り当てられているが、まだTDにより受け入れられていないダイナミックなページ)
―TDID164(40ビット)ページを特定の一意TDに割り当てるTD識別子。TDCSのアドレス。
-64ビットモードのためのCR0、CR4(追加のCR4マスク値を必要とし得る)
-DR7、スクラブDR:クリア:PDRビットの影響を考慮する必要がある
-IA32_DEBUGCTL、IA32_PERF_GLOBAL_CTRL、IA32_PAT、IA32_BNDCFGS
-IA32_EFER(64ビットモードを保証する)
-セグメントレジスタ(ベース限定アクセス):VM終了と同じ
-RFLAGS:VM終了と同じ―0x2にセット
-LDTR:VM終了と同じ―ヌル
-IA32_SYSENTER_CS/EIP/ESP
-IA32_KERNEL_GS_BASE
-IA32_STAR/FMASK/LSTAR
-GPR(RSPを除く)
-XSAVE状態
-拡張状態(x87/SSE、CET等)―任意の及び他の条件付き状態として扱い得る。
処理コアと
を備える。
例1に追加して、処理コアは、
信頼ドメイン(TD)及びTDを管理する信頼ドメインリソースマネージャ(TDRM)を実行し、
TD又は処理デバイスにより実行される他のTDのうち1又は複数のグローバルメタデータを管理するために信頼ドメイン制御構造(TDCS)を維持し、
TDCSにより参照される、及びTDRM、仮想マシンマネージャ(VMM)、又は他のTDのうちの少なくとも1つからのソフトウェアアクセスに対してアクセス制御される、1又は複数の信頼ドメインスレッド制御構造(TD-TCS)におけるTDの実行状態を維持し、
MOTを参照し、TDに割り当てられた暗号化キーに対応する少なくとも1つのキー識別子(ID)を取得し、キーIDは、処理デバイスが、TDのコンテキストにおいて実行される処理デバイスに応答してTDに割り当てられたメモリページを復号化することを可能にし、TDに割り当てられたメモリページは、暗号化キーで暗号化され、
MOTを参照し、TDに割り当てられたホスト物理メモリページに対応するゲスト物理アドレスを取得し、
MOTから取得されたゲスト物理アドレスを、アクセスされたゲスト物理アドレスと一致させることは、処理デバイスが、TDのコンテキストにおいて実行される処理デバイスに応答して、TDに割り当てられたメモリページへアクセスすることを可能にする。
VMMは、拡張ページテーブル(EPT)を介して、TD、他のTD、又は1又は複数の仮想マシン(VM)のうちの少なくとも1つに関してメモリ管理を提供するTDRMコンポーネントを備える、
を任意で含み得る。例3において、例1~2の何れか1つの主題は、
TD-TCSは、TDCSを参照し、TDCSは、TDのロジックプロセッサに対応する1又は複数のTD-TCSのカウントを維持し、TD-TCSは、TDのスーパーバイザー実行状態及びユーザ実行状態を格納する、
を任意で含み得る。例4において、例1~3の何れか1つの主題は、
暗号化キーは、処理デバイスのマルチキートータルメモリ暗号化(MK-TME)エンジンにより生成される、
を任意で含み得る。
MK-TMEエンジンは、TDのメモリページを暗号化及び復号化すること、及びTDに割り当てられた永続メモリに対応するメモリページを暗号化及び復号化することにおける使用のためにTDに割り当てられたキーIDを介してアクセスされた複数の暗号化キーを生成し、MOTは、MOTにおいて各エントリと関連付けられた1つのキーIDを介して複数のキーIDを追跡する、
を任意で含み得る。例6において、例1~5の何れか1つの主題は、
処理コアは、EPTによりマッピングされたゲスト物理メモリページにアクセスするためにページウォークオペレーションの一部としてアクセスされたホスト物理メモリページに関してMOTを参照する、
を任意で含み得る。例7において、例1~6の何れか1つの主題は、
TDは、1又は複数のアプリケーションを管理するオペレーティングシステム(OS)、又は1又は複数の仮想マシン(VM)を管理するVMMのうちの少なくとも1つを備え、TD入力オペレーションが、VMMのうちの少なくとも1つからTDのOSへ、又はTDRMからTDのVMMへ、処理コアの動作コンテキストを遷移させる、
を任意で含み得る。
TDRMは、TDの信頼できるコンピューティングベース(TCB)に含まれない、
を任意で含み得る。例9において、例1~8の何れか1つの主題は、
TDCSは、TDの暗号測定をキャプチャする署名構造を備え、暗号測定は、処理デバイスの信頼のハードウェア・ルートにより署名され、署名構造は、暗号測定の検証のために証明団体に提供される、
を任意で含み得る。
処理コアは更に、少なくともTDRM、VMM、又は処理デバイスにより実行される他のTDを備えるソフトウェアからのソフトウェアアクセスに対してアクセス制御されるTDCSにおけるTDの測定状態を維持する、
を任意で含み得る。例11において、例1~10の何れか1つの主題は、
TDRMは、TD及び他のTDを管理する、
を任意で含み得る。上記の装置の全ての任意の特徴はまた、本明細書に記載の方法又は処理に関して実施され得る。
処理デバイス上で実行される信頼ドメイン(TD)を管理する信頼ドメインリソースマネージャ(TDRM)を実行する処理デバイスが、TD終了イベントを識別する段階と、
TD終了イベントの識別に応答して、TDに割り当てられた第1暗号化キーに対応する第1キー識別子(ID)を利用し、TDのTDスーパーバイザー実行状態及びユーザ実行状態を、TDに割り当てられたロジックプロセッサに対応する信頼ドメインスレッド制御構造(TD-TCS)に保存する段階であって、実行状態は、第1暗号化キーで暗号化され、TD-TCSは、TDRM、仮想マシンマネージャ(VMM)、又は処理デバイスにより実行される他のTDのうちの少なくとも1つからのソフトウェアアクセスに対してアクセス制御される、段階と、
処理デバイスのキーID状態を、第1キーIDから、TDRM、又はVMMのうちの少なくとも1つに対応する第2キーIDに修正する段階と、
TDRMに関するTDRM実行及び制御状態及び終了情報をロードし、処理デバイスに、TDRMのコンテキストにおいて動作させる、段階と
を備える
方法。
TDRMのコンテキストにおいて、TD入力イベントを実行する段階と、
TDRMに割り当てられた第2暗合化キーに対応する第2キー識別子(ID)を利用し、TDRMにより指定されたTDRM実行制御を、TDに割り当てられたロジックプロセッサに対応する信頼ドメインリソースマネージャ制御構造(TD-RCS)からロードする段階であって、実行状態は、第2暗合化キーで暗号化され、TD-RCSは、TD又は処理デバイスにより実行される他のVMのうちの少なくとも1つから拡張ページテーブル(EPT)を用いてアクセス制御される、段階と、
処理デバイスのキーID状態を、第2キーIDからTDに対応する第1キーIDに修正する段階と、
ユーザ実行状態及びスーパーバイザー実行状態を、TD-TCSからロードし、処理デバイスを、TDのコンテキストにおいて動作させる、段階と
を任意で含み得る。例14において、例12~13の何れか1つの主題は、
TDCS及びTD-TCSは、処理デバイスのメモリ所有権テーブル(MOT)を介して機密保護され、及びアクセス制御され、MOTは、第1キーIDをTDに関連付けるTDCSのための第1のエントリを備え、MOTは、第1キーIDを利用し、TDに対応するメモリページへのメモリアクセスのためのメモリ機密性を強制する、
を任意で含み得る。
MOTは、レンジレジスタを介してアクセス制御される、
を任意で含み得る。例16において、例12~15の何れか1つの主題は、
TDRM実行及び制御状態は、EPT及びMOTを介してアクセス制御されるTD-RCS構造からロードされ、MOTは、第2キーIDをTD-RCSを含む物理メモリページと関連付けるTD-RCS構造のための第2のエントリを備え、MOTは、第2キーIDを利用し、TDRMに対応するメモリページへのメモリアクセスのためのメモリ機密性を強制する、
を任意で含み得る。例17において、例12~16の何れか1つの主題は、
VMMは、1又は複数のTDを管理するTDRMを備えるルートVMMであり、TDは、1又は複数の仮想マシン(VM)を管理する非ルートVMMを備え、TD終了は、非ルートVMM又はTDの1又は複数のVMからルートVMM及びTDRMに処理コアの動作コンテキストを遷移させる、
を任意で含み得る。
暗号化キーは、処理デバイスのマルチキートータルメモリ暗号化(MK-TME)エンジンにより生成され、MK-TMEエンジンは、TDのエフェメラルメモリページ又は永続メモリページを暗号化することにおける使用のために、キーIDを介してTDに割り当てられた複数の暗号化キーを生成し、MOTは、MOTにおいて参照されるホスト物理ページ毎に1つのキーIDで、複数の暗号化キーIDを追跡する、
を任意で含み得る。
命令を格納するメモリデバイスと、
メモリデバイスに動作可能に結合された処理デバイスと
を含む。例19に追加して、処理デバイスは、
信頼ドメイン(TD)を管理する信頼ドメインリソースマネージャ(TDRM)を実行する命令であって、TDRMは、TDの信頼できるコンピューティングベース(TCB)に含まれない、命令と、
TDRM、仮想マシンマネージャ(VMM)、又は処理デバイスにより実行される他のTDのうちの少なくとも1つからのソフトウェアアクセスに対してアクセス制御される、信頼ドメインスレッド制御構造(TD-TCS)におけるTDのユーザ実行状態及びスーパーバイザー実行状態を維持する命令と、
MOTを参照し、TDに割り当てられた暗号化キーに対応する少なくとも1つの暗号化キー識別子(ID)を取得する命令であって、キーIDは、処理デバイスが、TDのコンテキストにおいて実行される処理デバイスに応答してTDに割り当てられたメモリページを復号化することを可能にし、TDに割り当てられたメモリページは、暗号化キーIDを介して識別される暗号化キーで暗号化される、命令と、
MOTを参照し、TDに割り当てられたホスト物理メモリページに対応するゲスト物理アドレスを取得する命令であって、ゲスト物理アドレスを、アクセスされたゲスト物理アドレスと一致させることは、TDのコンテキストにおいて実行される処理デバイスに応答して、処理デバイスが、TDに割り当てられたメモリページへアクセスすることを可能にする、命令と
を実行する。
VMMは、拡張ページテーブル(EPT)を介してTD、他のTD、又は1又は複数の仮想マシン(VM)のうち1又は複数に関してメモリ管理を提供するTDRMコンポーネントを備える、
を任意で含み得る。例21において、例19~20の何れか1つの主題は、
TD-TCSは、TDのロジックプロセッサに対応し、TD-TCSは、TDのユーザ実行状態及びスーパーバイザー実行状態を、TD終了オペレーション上に格納し、TDのユーザ及びスーパーバイザー実行状態を、TD入力オペレーション上にロードし、TD-TCSは、TDRM、VMM、又は処理デバイスにより実行される他のTDのうちの少なくとも1つからのソフトウェアアクセスに対してアクセス制御される、
を任意で含み得る。例22において、例19~21の何れか1つの主題は、
暗号化キーは、処理デバイスのマルチキートータルメモリ暗号化(MK-TME)エンジンにより生成され、MK-TMEエンジンは、TDのエフェメラルメモリページ又は永続メモリページを暗号化することにおける使用のために、キーIDを介してTDに割り当てられた複数の暗号化キーを生成し、MOTは、MOTにおいて各エントリと関連付けられた1つのキーIDを介して複数の暗号化キーIDを追跡する、
を任意で含み得る。
VMMは、TDを管理するTDRMを備え、TDは、オペレーティングシステム(OS)、又は1又は複数の仮想マシン(VM)を管理する非ルートVMMを備え、TD入力オペレーションが、TDRMからTDの非ルートVMMへ、処理コアの動作コンテキストを遷移させる、
を任意で含み得る。上記のシステムの全ての任意の特徴はまた、本明細書に記載の方法又は処理に関して実施され得る。
処理デバイスによりアクセスされる場合に、処理デバイスに、
信頼ドメイン(TD)を管理する信頼ドメインリソースマネージャ(TDRM)を実行する処理デバイスが、処理デバイスが、TDRMのコンテキストにおいて実行している間に、TD入力イベントを識別する段階と、
TD入力イベントの識別に応答して、TDRMに割り当てられた第1暗号化キーに対応する第1キー識別子(ID)を利用し、TDRMのTDRM制御状態を、TDRMに対応する信頼ドメインリソースマネージャ制御構造(TDRCS)からロードする段階であって、TDRM制御状態は、第1暗号化キーで暗号化され、TDRCSは、TD、又は処理デバイスにより実行される他のTDのうちの少なくとも1つからのソフトウェアアクセスに対してアクセス制御される、段階と、
処理デバイスのキーID状態を、第1キーIDから、TDに割り当てられた第2暗合化キーに対応する第2キーIDに修正する段階と、
信頼ドメインスレッド制御構造(TD-TCS)から、TDのTDユーザ実行状態及びスーパーバイザー実行状態をロードし、処理デバイスに、TDのコンテキストにおいて動作させる段階であって、TD-TCSは、TDRM、又は処理デバイスにより実行される他のTDのうちの少なくとも1つからのソフトウェアアクセスに対してアクセス制御される、段階と
を備えるオペレーションを実行させるデータを含む。
TDRMのコンテキストにおいて、TD入力イベントを実行する段階と、
TDRMに割り当てられた第2暗合化キーに対応する第2キー識別子(ID)を利用し、TDRMにより指定されたTDRM実行制御を、TDに割り当てられたロジックプロセッサに対応する信頼ドメインリソースマネージャ制御構造(TD-RCS)からロードする段階であって、実行状態は、第2暗合化キーで暗号化され、TD-RCSは、TD又は処理デバイスにより実行される他のVMのうちの少なくとも1つから拡張ページテーブル(EPT)を用いてアクセス制御される、段階と、
処理デバイスのキーID状態を、第2キーIDからTDに対応する第1キーIDに修正する段階と、
ユーザ実行状態及びスーパーバイザー実行状態を、TD-TCSからロードし、処理デバイスを、TDのコンテキストにおいて動作させる、段階と
を任意で含み得る。
TDCS及びTD-TCSは、処理デバイスのメモリ所有権テーブル(MOT)を介して機密保護及びアクセス制御され、MOTは、第1キーIDをTDに関連付けるTDCSのための第1のエントリを備え、MOTは、第1キーIDを利用し、TDに対応するメモリページへのメモリアクセスのためのメモリ機密を強制する、
を任意で含み得る。例27において、例30~32の主題は、
MOTは、レンジレジスタを介してアクセス制御される、
を任意で含み得る。
TDRM実行及び制御状態は、EPT及びMOTを介してアクセス制御されるTD-RCS構造からロードされ、MOTは、第2キーIDをTD-RCSを含む物理メモリページと関連付けるTD-RCS構造のための第2のエントリを備え、MOTは、第2キーIDを利用し、TDRMに対応するメモリページへのメモリアクセスのためのメモリ機密性を強制する、
を任意で含み得る。
VMMは、1又は複数のTDを管理するTDRMを備えるルートVMMであり、TDは、1又は複数の仮想マシン(VM)を管理する非ルートVMMを備え、TD終了は、非ルートVMM又はTDの1又は複数のVMからルートVMM及びTDRMに処理コアの動作コンテキストを遷移させる、
を任意で含み得る。例30において、例30~35の主題は、
暗号化キーは、処理デバイスのマルチキートータルメモリ暗号化(MK-TME)エンジンにより生成され、MK-TMEエンジンは、TDのエフェメラルメモリページ又は永続メモリページを暗号化することにおける使用のために、キーIDを介してTDに割り当てられた複数の暗号化キーを生成し、MOTは、MOTにおいて参照されるホスト物理ページ毎に1つのキーIDで、複数の暗号化キーIDを追跡する、
を任意で含み得る。
処理デバイスが、信頼ドメイン(TD)を管理する信頼ドメインリソースマネージャ(TDRM)を実行するための手段であって、TDは、処理デバイスにより実行される、手段と、
TD又は処理デバイスにより実行される他のTDのうち1又は複数のグローバルメタデータを管理するために信頼ドメイン制御構造(TDCS)を維持するための手段と、
TDRM、仮想マシンマネージャ(VMM)、又は他のTDのうちの少なくとも1つからのソフトウェアアクセスに対してアクセス制御される、1又は複数の信頼ドメインスレッド制御構造(TD-TCS)におけるTDの実行状態を維持するための手段と、
MOTを参照し、TDに割り当てられた暗号化キーに対応する少なくとも1つのキー識別子(ID)を取得し、キーIDは、処理デバイスが、TDのコンテキストにおいて実行される処理デバイスに応答してTDに割り当てられたメモリページに機密アクセスすることを可能にし、TDに割り当てられたメモリページは、暗号化キーで暗号化される、手段と、
MOTを参照し、TDに割り当てられたホスト物理メモリページに対応するゲスト物理アドレスを取得する手段であって、MOTから取得されたゲスト物理アドレスを、アクセスされたゲスト物理アドレスと一致させることは、TDのコンテキストにおいて実行される処理デバイスに応答して、処理デバイスに、TDに割り当てられたメモリページへのアクセスを可能にする、手段と
を備える。例32において、例31の主題は、例2から11の何れか1つの主題を含むように更に構成された装置を任意で含み得る。
処理デバイス上で実行される信頼ドメイン(TD)を管理する、信頼ドメインリソースマネージャ(TDRM)を実行する、
TD終了イベントを識別する、
TD終了イベントの識別に応答して、TDに割り当てられた第1暗号化キーに対応する第1キー識別子(ID)を利用し、TDのTDスーパーバイザー実行状態及びユーザ実行状態を、TDに割り当てられたロジックプロセッサに対応する信頼ドメインスレッド制御構造(TD-TCS)に保存することであって、実行状態は、第1暗号化キーで暗号化され、TD-TCSは、TDRM、仮想マシンマネージャ(VMM)、又は処理デバイスにより実行される他のTDのうちの少なくとも1つからのソフトウェアアクセスに対してアクセス制御される、
処理デバイスのキーID状態を、第1キーIDから、TDRM、又はVMMのうちの少なくとも1つに対応する第2キーIDに修正する、及び
TDRMに関するTDRM実行及び制御状態及び終了情報をロードし、処理デバイスに、TDRMのコンテキストにおいて動作させる。例34において、例33の主題は、例13~18の何れか1つの主題を任意で含み得る。
Claims (15)
- 第1のテナントワークロードに割り当てられた暗号化キーに対応するキー識別子、前記第1のテナントワークロードに割り当てられたホスト物理メモリページに対応するゲスト物理アドレス、および前記ホスト物理メモリページのメタデータ属性を含むデータ構造を格納するメモリと、
プロセッサとを備える装置であって、
前記プロセッサは、
テナントワークロード制御構造を作成するための第1の命令およびテナントワークロードスレッド制御構造を作成するための第2の命令を含む複数の命令をデコードする命令デコーダと、
前記第1のテナントワークロードのメタデータを管理するための第1のテナントワークロード制御構造を作成し、前記第1のテナントワークロードの実行状態を維持するための第1のテナントワークロードスレッド制御構造を作成すべく、前記複数の命令のうちの1または複数を実行する1または複数の実行ユニットと、を有し、
前記データ構造は、ソフトウェアアクセスに対してアクセス制御され、
前記第1のテナントワークロードスレッド制御構造は、ソフトウェアアクセスに対してアクセス制御され、
前記ホスト物理メモリページは、前記暗号化キーで暗号化され、
前記1または複数の実行ユニットは、前記ゲスト物理アドレスを使用して前記第1のテナントワークロードを実行する場合、前記データ構造を参照して、前記キー識別子を取得し、前記装置が前記ホスト物理メモリページにアクセスして復号化できるようにし、
前記第1のテナントワークロード制御構造は、前記キー識別子を格納する
装置。 - 前記第1のテナントワークロードは、仮想マシンにおいて実行されるゲストソフトウェアを含む
請求項1に記載の装置。 - 前記第1のテナントワークロードスレッド制御構造は、テナントワークロードリソースマネージャからのソフトウェアアクセスに対してアクセス制御される
請求項1または2に記載の装置。 - 前記テナントワークロードリソースマネージャは、第1のハイパーバイザを含む
請求項3に記載の装置。 - 前記第1のテナントワークロードは、第2のハイパーバイザを含む
請求項4に記載の装置。 - 前記複数の命令はまた、前記ホスト物理メモリページを暗号化する第3の命令を含む、または
前記複数の命令はまた、前記第1のテナントワークロードの実行を開始する第3の命令を含む
請求項1から5のいずれか一項に記載の装置。 - 前記複数の命令はまた、前記第1のテナントワークロードに前記ホスト物理メモリページを割り当てる第3の命令を含む
請求項1から5のいずれか一項に記載の装置。 - 前記複数の命令はまた、前記第1のテナントワークロードから前記ホスト物理メモリページを解除する第4の命令を含む
請求項7に記載の装置。 - 前記複数の命令はまた、前記ホスト物理メモリページをブロックする第4の命令を含む
請求項7に記載の装置。 - 前記複数の命令はまた、前記ホスト物理メモリページをブロック解除する第5の命令を含む
請求項9に記載の装置。 - 前記複数の命令はまた、前記第1のテナントワークロードに割り当てられた全てのメモリを破棄する第4の命令を含む
請求項7に記載の装置。 - テナントワークロードに割り当てられた暗号化キーに対応するキー識別子、前記テナントワークロードに割り当てられたホスト物理メモリページに対応するゲスト物理アドレス、および前記ホスト物理メモリページのメタデータ属性を含むデータ構造をメモリに格納する段階であって、前記データ構造は、ソフトウェアアクセスに対してアクセス制御される、段階と、
テナントワークロード制御構造を作成するための第1の命令を、プロセッサにおける命令デコーダがデコードする段階と、
前記テナントワークロードのメタデータを管理するために前記テナントワークロード制御構造を作成する前記第1の命令を前記プロセッサが実行する段階と、
テナントワークロードスレッド制御構造を作成するための第2の命令を、前記プロセッサにおける前記命令デコーダがデコードする段階と、
前記テナントワークロードの実行状態を維持するための前記テナントワークロードスレッド制御構造を作成するための前記第2の命令を前記プロセッサが実行する段階であって、前記テナントワークロードスレッド制御構造は、ソフトウェアアクセスに対してアクセス制御される、段階と、
前記ホスト物理メモリページを前記暗号化キーで暗号化する段階と、
前記ゲスト物理アドレスを使用して前記テナントワークロードを実行する場合、前記データ構造を参照して、前記キー識別子を取得し、前記プロセッサが前記ホスト物理メモリページにアクセスして復号化できるようにする段階とを備え、
前記テナントワークロード制御構造は、前記キー識別子を格納する
方法。 - 前記テナントワークロードスレッド制御構造は、テナントワークロードリソースマネージャからのソフトウェアアクセスに対してアクセス制御される
請求項12に記載の方法。 - 前記テナントワークロードリソースマネージャは、ハイパーバイザを含む
請求項13に記載の方法。 - コンピューティングデバイス上で実行されることに応じて、前記コンピューティングデバイスに請求項12から14のいずれか一項に記載の方法を実行させる複数の命令を備える少なくとも1つの機械可読媒体。
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