RPA: 递归特权架构——可扩展隔离的统一模型

摘要

现代处理器特权架构面临一个根本性限制：特权等级由硬件固定，无法按需扩展。x86提供四个固定的特权环，ARM 提供4个EL，RISC-V 定义三种特权模式。每种新需求——虚拟化、可信执行、内存保护——都需要独立的硬件扩展，导致架构碎片化。

本文提出递归特权架构（Recursive Privilege Architecture, RPA），将特权配置从硬件固定转变为内存可配置。RPA 引入两个对称原语（descend、ascend），支持由系统资源而非硬件约束决定的理论无限特权层级。

核心特性

特性	实现方式	效果
嵌套虚拟化	页表叠加	原生支持
系统调用优化	INHERIT 模式	接近函数调用延迟
机密计算	安全域机制	管理权与访问权分离

Index Terms

特权架构，虚拟化，机密计算，内存保护，处理器设计

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Copyright © 2025 Yongkang Liu

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