ARM MTE 科普

C/C++ 中的指针给了程序员很大的灵活性，但同时也带来了很多的内存损坏问题。内存损坏之所以难以检测主要是因为：

MT 主要是为了解决上面提到的内存损坏相关问题，即：

MT 的原理或者解决问题的方式是：给内存打上 Tag，同时给指针打上 Tag，通过这 2 个 Tag 来解决内存相关问题。
注：

抽象的看，这里会涉及 3 个部分：指针、内存、指针与内存的映射关系（即：2 个 Tag 是否匹配）。 注：指针 Tag，可以 InPlace 形式来存储，也可以单独存储。内存的 Tag，为了保持一致性，应该需要独立的空间/单元来存储。

以下面的代码为例来说明基本的工作流程与原理，为了更好理解，我们做假设：

uint8_t ptr[8] = {0};
*ptr = 1;

uint8_t ptr[8] = {0};:
1) 首先获取 8 个字节的内存。
2) 计算、选取一对 Tag，如：Tag-P, Tag-M。
3) 将 ptr 与 Tag-P 保存到 指针与其 Tag 的字典。
4) 将 8 个字节的内存 与 Tag-P 保存到 内存与其 Tag 的字典。
*ptr = 1;:
1) 以指针作为 Key，从指针与其 Tag 的字典中查询出指针的 Tag：Tag-P.
2) 以8 个字节的内存作为 Key，从内存与其 Tag 的字典中查询出内存的 Tag：Tag-M.
3) 验证 Tag-P 与 Tag-M 是否匹配。

说明：

上面的例子中，关键就是两个映射。
在上面的例子中，我们假设的是：指针与其 Tag 独立存储。而在实际中，在 ARM 平台，可以把 Tag 保存到指针的高位。指针的高位是有限的，这就引出一个概念 TS: Tag Size，即：指针的高位中有多少位用来保存 Tag。
在上面的例子中内存的大小是 8 字节，如果是一字节呢 uint8_t ptr[1] = {0}; ？这就引出另一个概念 TG: Tag Granule，即：最少的可以标记的字节是多少，Tag 单元。
TS 越大越好，TG 越小越好。
MT 既可以使用硬件来实现，也可以使用软件来实现，所以造成上面的例子中，有些东西讲得很模糊，希望我表达清楚了 Key Point。

从内存错误的角度来看，MT 具体是如何解决问题的：

这是基于硬件的 MT，内存指的是物理内存。
内存的 Tag 被称为：Lock，上面例子中的 Tag-M。
指针的 Tag 被称为：Key，上面例子中的 Tag-P。
指针与其 Tag 的字典 是什么？不存在这个字典，指针的 Tag 被 InPlace 存储到了指针的高位中，因为在 Armv8-A 上指针的高位被忽略。
TS：4 Bits，即：一共 16 个值，16 种可能性。
TG：16 Bytes。每 16 个 Byte 使用同一种内存标记。下面的错误，并不会被 MTE 检测到
```
  uint8_t ptr[1] = {0};
  ptr[15] = 1;
```
内存与其 Tag 的字典 具体是什么？应该是存在一个硬件单元来负责这个事情。