CN105138929B - 一种具有防误写操作的寄存器保护方法及装置 - Google Patents

一种具有防误写操作的寄存器保护方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明针对在某些特定的应用领域中，要求对寄存器的写操作具有特别严格的要求，提供了一种具有防误写操作的寄存器保护方法及保护装置。装置主要由：地址判断和控制模块，寄存器锁止控制模块，全局寄存器控制模块和访问控制模块组成。本装置的防误写功能主要通过地址判断和控制模块来判断所要操作的地址的属性，然后通过地址的属性来查找对应的寄存器锁止控制模块中的寄存器访问属性，最终访问控制模块通过寄存器访问属性和全局寄存器控制模块的控制信息来产生是否可以进行写操作的控制信号，从而有效的避免了由于错误操作引起的寄存器值的改变，有效的维护了系统的稳定性。

Description

一种具有防误写操作的寄存器保护方法及装置
技术领域
本发明涉及计算机体系结构和系统稳定领域，具体是一种具有防误写操作的寄存器保护方法及保护装置。
背景技术
随着集成电路的深亚微米制造技术、设计技术的迅速发展，集成电路已进入片上系统时代。所谓片上系统，也就是系统级集成电路(SOC，System on chip)。系统级集成电路是指在单一硅芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和I/O等功能，或者说在单一硅芯片上集成了数字电路、模拟电路、信号采集和转换电路等，实现一个系统的功能。随着在一个芯片上集成的功能越来越多，芯片面积也越来越大，从而就导致系统中的误操作发生的概率就越来越大，一旦误操作发生，轻则导致系统出错，重则导致系统崩溃，从而大大降低了系统的稳定性。
发明内容
有鉴于此，为了提高系统的稳定性能，满足当前消费市场对芯片系统设计稳定性的要求，本专利提出了一种复用原有硬件设计的具有防误写功能的寄存器保护的方法以及保护装置，在尽量不改变原有设计的条件下，只增加少量的硬件逻辑，完成模块内寄存器的写保护措施，在短时间内使得原有设计具有很好的系统稳定性，提高产品的性能和稳定性，同时增加产品的市场竞争力。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：一种具有防误写操作的寄存器保护方法，其特征在于，为寄存器设置锁止控制信息，通过锁止控制信息对寄存器的写操作进行控制。
进一步的，为寄存器设置镜像寄存器，通过镜像寄存器和锁止控制信息对寄存器的写操作进行控制。
更进一步的，设置全局控制信息，所述全局控制信息包括为控制所述锁止控制信息设置的全局控制锁止信息，通过全局控制锁止信息、镜像寄存器和锁止控制信息对寄存器的写操作进行控制。
更进一步的，所述全局控制信息还包括访问模式的控制信息。
本发明的另一方面，一种具有防误写操作的寄存器保护装置，包括地址判断和控制模块、寄存器锁止控制模块、访问控制模块；所述地址判断和控制模块用以判断所要操作的地址的属性，所述寄存器锁止控制模块包含对所有普通寄存器访问区域所访问的寄存器的锁止控制信息。用以查找对应的寄存器访问属性，所述访问控制模块通过寄存器访问属性来产生是否可以进行写操作的控制信号。
进一步的，所述地址判断和控制模块包括普通寄存器访问区域、寄存器锁止控制区域。
进一步的，所述保护装置还包括全局寄存器控制模块，所述全局寄存器控制模块包括对整个寄存器锁止控制模块的控制锁止单元，所述访问控制模块通过寄存器访问属性和全局寄存器控制模块的控制信息来产生是否可以进行写操作的控制信号。
更进一步的，所述全局寄存器控制模块还具有对访问模式的控制单元。
更进一步的，所述地址判断和控制模块包括普通寄存器访问区域、寄存器锁止控制区域、全局寄存器控制区域。
更进一步的，所述地址判断和控制模块还包括镜像寄存器访问区域，该区域为普通寄存器访问区域的镜像，写该区域的寄存器可以改变普通访问区域寄存器的值，同时置位对应的寄存器锁止控制区域的值，使得该寄存器在不清除对应的锁止控制寄存器的值时不能被修改。
相对于现有技术，本发明所述的方法的有益效果为：本发明通过地址判断和控制模块来判断所要操作的地址的属性，然后通过地址的属性来查找对应的寄存器锁止控制模块中的寄存器访问属性，最终访问控制模块通过寄存器访问属性和全局寄存器控制模块的控制信息来产生是否可以进行写操作的控制信号，从而有效的避免了由于错误操作引起的寄存器值的改变，有效的维护了系统的稳定性。
本发明所述的寄存器保护装置，可以在尽量不改变原有设计的条件下，只增加少量的硬件逻辑，就可以完成模块内寄存器的写保护措施。这样就可以短时间内使得原有设计具有很好的系统稳定性，提高产品的性能和稳定性，同时增加了产品的市场竞争力。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的地址判断和控制模块的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，本发明一种具有防误写操作的寄存器保护装置，使用地址判断和控制模块，寄存器锁止控制模块，全局寄存器控制模块和访问控制模块。首先，通过地址判断和控制模块来判断所要操作的地址的属性，然后通过地址的属性来查找对应的寄存器锁止控制模块中的寄存器访问属性，最终访问控制模块通过寄存器访问属性和全局寄存器控制模块的控制信息来产生是否可以进行写操作的控制信号，从而达到防止误写操作的功能，提高系统的稳定性。
1.地址判断和控制模块：首先，该模块将访问的地址分为四个部分，如图2所示：
a)普通寄存器访问区域，在该区域的地址可以直接通过寄存器保护装置到达所要访问的寄存器；
b)镜像寄存器访问区域，该区域为普通寄存器访问区域的镜像，写该区域的寄存器可以改变普通访问区域寄存器的值，同时置位对应的锁止控制寄存器的值，使得该寄存器在不清除对应的锁止控制寄存器的值时不能被修改。同时，该区域的地址会经过处理，处理成能访问普通寄存器区域的地址；
c)寄存器锁止控制区域，该区域为寄存器锁止控制模块所在的地址，通过改写该区域的值，可以改变普通寄存器访问区域的寄存器的访问属性，从而达到对寄存器的写控制；
d)全局寄存器控制区域，该区域为全局寄存器控制模块所在的地址，通过对该区域寄存器值的写入，可以控制整个寄存器锁止控制区域是否可以写入，及访问模式的控制；
2.全局寄存器控制模块：该模块包含对整个寄存器锁止控制模块的控制，当控制锁止位有效时，整个寄存器锁止控制模块的寄存器的值都不可以被改写，当控制锁止位无效时，才可以更新寄存器锁止控制模块的寄存器的值；同时该模块还具有对访问模式的控制，比如是普通用户访问，还是超级用户访问，如果是超级用户访问，那么所有的普通用户访问都会被拒绝，同时产生错误信息，如果是普通用户模式访问，那么超级用户访问一样可以进行；
3.寄存器锁止控制模块：该模块包含对所有普通寄存器访问区域所访问的寄存器的锁止控制信息，这些控制信息可以通过寄存器来实现，通过改变这些寄存器的值，就可以改变普通寄存器访问区域中的寄存器的写操作是否可以进行的控制；
4.访问控制模块：该模块最终产生当前寄存器地址是否可以访问的控制信息。当一次访问为读操作时，该模块直接产生可以访问的控制信息；当一次访问为写操作时，该模块会根据寄存器锁止控制模块和全局寄存器控制模块传递过来的信息来判断此次操作是否可以进行，最终产生相应的控制信息；
5.由此可见，通过对镜像寄存器访问区域和寄存器锁止模块的访问可以锁止普通寄存器访问区域中的寄存器，从而使得该区域中的寄存器不能随便写入，除非增加一次额外的对寄存器锁止模块的锁止位清零的操作，这样就可以有效的避免对一些比较敏感的模块当中寄存器的错误的写操作，增强了系统的稳定性。
以上描述了本发明的基本原理、主要特征和实施方案等信息，但是本发明不受上述实施过程的限制，在不脱离发明精神和范围的前提下，本发明还可以有各种变化和改进。因此，除非这种变化和改进脱离了本发明的范围，它们应该被看作包含在本发明中。

Claims (7)

1.一种具有防误写操作的寄存器保护方法，其特征在于，为寄存器设置锁止控制信息；
为寄存器设置镜像寄存器，所述镜像寄存器的访问区域为普通寄存器访问区域的镜像，写该区域的寄存器可以改变普通访问区域寄存器的值；所述普通寄存器访问区域即在该区域的地址可以直接通过寄存器保护装置到达所要访问的寄存器；
设置全局控制信息，所述全局控制信息包括为控制所述锁止控制信息设置的全局控制锁止信息；
通过全局控制锁止信息、镜像寄存器和锁止控制信息对寄存器的写操作进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种具有防误写操作的寄存器保护方法，其特征在于，所述全局控制信息还包括访问模式的控制信息。
3.一种具有防误写操作的寄存器保护装置，其特征在于：包括地址判断和控制模块，寄存器锁止控制模块，访问控制模块；所述地址判断和控制模块用以判断所要操作的地址的属性，所述寄存器锁止控制模块包含对所有普通寄存器访问区域所访问的寄存器的锁止控制信息用以查找对应的寄存器访问属性；
所述保护装置还包括全局寄存器控制模块，所述全局寄存器控制模块包括对整个寄存器锁止控制模块的控制锁止单元，所述访问控制模块通过寄存器访问属性和全局寄存器控制模块的控制信息来产生是否可以进行写操作的控制信号。
4.根据权利要求3所述的一种具有防误写操作的寄存器保护装置，其特征在于：所述地址判断和控制模块包括普通寄存器访问区域，寄存器锁止控制区域；
普通寄存器访问区域，在该区域的地址可以直接通过寄存器保护装置到达所要访问的寄存器；寄存器锁止控制区域，该区域为寄存器锁止控制模块所在的地址，通过改写该区域的值，可以改变普通寄存器访问区域的寄存器的访问属性，从而达到对寄存器的写控制。
5.根据权利要求3所述的一种具有防误写操作的寄存器保护装置，其特征在于：所述全局寄存器控制模块还具有访问模式控制单元。
6.根据权利要求3所述的一种具有防误写操作的寄存器保护装置，其特征在于：所述地址判断和控制模块包括普通寄存器访问区域，寄存器锁止控制区域，全局寄存器控制区域；
普通寄存器访问区域，在该区域的地址可以直接通过寄存器保护装置到达所要访问的寄存器；寄存器锁止控制区域，该区域为寄存器锁止控制模块所在的地址，通过改写该区域的值，可以改变普通寄存器访问区域的寄存器的访问属性，从而达到对寄存器的写控制；全局寄存器控制区域，该区域为全局寄存器控制模块所在的地址，通过对该区域寄存器值的写入，可以控制整个寄存器锁止控制区域是否可以写入，及访问模式的控制。
7.根据权利要求4或6所述的一种具有防误写操作的寄存器保护装置，其特征在于：所述地址判断和控制模块还包括镜像寄存器访问区域，该区域为普通寄存器访问区域的镜像，写该区域的寄存器可以改变普通访问区域寄存器的值，同时置位对应的寄存器锁止控制区域的值，使得该寄存器在不清除对应的锁止控制寄存器的值时不能被修改。
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