WikiSort.ru - Не сортированное

Intel MPX (англ. Memory Protection Extensions — расширения защиты памяти) — расширение набора инструкций для архитектуры x86/x86-64. С поддержкой со стороны компилятора, библиотек среды выполнения и операционной системы, расширение Intel MPX увеличивает безопасность программ по отношению к доступу к памяти, добавляя проверки доступа по указателям, в частности, для предотвращения атак, использующих переполнение буфера.

MPX вводит новые регистры границ и несколько инструкций, которые обрабатывают эти регистры. Дополнительно вводится понятие «таблиц границ», которые хранят описания диапазонов памяти, в случае нехватки регистров границ.^[1][2][3][4]

MPX определяет четыре новых 128-разрядных регистра границ, BND0 — BND3, каждый из которых хранит пару 64-битных нижних границ (LB) и верхних границ (UB) значений какого-то объекта в памяти, например буфера или массива. Верхняя граница хранится в формате дополнения до единицы, преобразование происходит при загрузке значения инструкциями BNDMK и BNDCU. В архитектуру добавлен пользовательский регистр конфигурации BNDCFGU, привилегированный регистр конфигурации IA32_BNDCFGS (в состав MSR-регистров), и регистр состояния BNDSTATUS, который предоставляет информацию об ошибочном адресе в памяти и код ошибки в случае исключения.^[5]

Приложение может использовать каталог границ — Bounds Directory (BD) из нескольких таблиц границ — Bounds Tables (BT), которые содержат линейные адреса указателя на буфер, вместе с границами буфера. Таблицы организованы как двухуровневое radix-дерево от линейного адреса указателя^[6]. Два инструкции загрузки и сохранения — BNDLDX и BNDSTX — синхронизируют значения регистров BNDx с границами, указанными в каталоге.^[5] Две инструкции, вставляемые компилятором, BNDCL и BNDCU, производят проверку указателя на нахождение в пределах указанных границ (нижней и верхней соответственно) и приводят к генерации исключения при выходе за границы.

Расширения Intel МРХ были введены в микроархитектуре Skylake.^[7] Поддержка в ядре Linux появилась с версии 3.19 (8 февраля 2015),^[8][9] дополнена с версии 4.1^[6].

Микроархитектуры Intel Goldmont также поддерживают Intel MPX.^[10]

Поддерживаются в GCC 5.2 и новее^[6][11] и Intel Compiler^{[когда?][12]}.

Применение MPX требует дополнительной памяти для описания границ. В наихудшем случае для 4 килобайтов различных указателей (1024 или 512) потребуется 16 килобайт таблиц границ (каждая граница хранит 4 величины размером с указатель). Загрузка границ из таблиц или в таблицы является обращением в память и может несколько замедлять работу некоторых программ^[6].

Примечания

Ссылки

• Intel Architecture Instruction Set Extensions Programming Reference. — Intel, July 2013.
• Introduction to Intel Memory Protection Extensions (неопр.). Intel (16 июля 2013). Проверено 10 сентября 2013.
• Discussion of Intel Memory Protection Extensions (MPX) and comparison with AddressSanitizer (неопр.). Проверено 4 ноября 2013.
• Intel ISA Extensions (неопр.). Проверено 4 ноября 2013.
• Intel Memory Protection Extensions (Intel MPX) support in the GCC compiler (неопр.). Проверено 4 ноября 2013.
• https://01.org/blogs/2016/intel-mpx-linux