[發明專利]多處理器高安全啟動的異構系統及其啟動方法

無效

• 申請號: 201310405188.3
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN103473094A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 胡越黎;江超;張科科;楊鎮遙;曹陽;鄧曄
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G06F9/445
• 分類號: G06F9/445
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

技術領域

本發明涉及一種多處理器高安全啟動的異構系統及其啟動方法，主要應用于異構多核系統，亦可應用于其他多核系統中。

背景技術

現在多核系統非常普遍，大到集成了CPU和GPU的APU，小到工控領域。隨著單個系統中集成的異構處理器增加，必然導致異構系統啟動時穩定性和安全性降低。所謂啟動就是系統加電后首先運行一段程序代碼，其目的是將系統的軟硬件配置到一個合適的狀態。現在的啟動技術方案在異構系統中，一般是支持一個處理器作為主處理器，率先啟動，其他處理器作為輔處理器，由主處理器控制啟動，啟動策略單一化。

發明人發現現有技術至少存在以下問題：啟動策略過于單一，安全性能低，當單一的啟動策略失敗后，很容易導致系統啟動失敗，出現系統崩潰現象。

發明內容

本發明目的在于針對已有技術存在的缺陷，提供一種多處理器高安全啟動的異構系統及其啟動方法，它基于異構多核系統架構，能夠為多處理器系統提供高安全性的多種啟動策略，以解決現有技術存在的異構系統啟動策略單一化的低安全性問題。

為達到上述目的，本發明的構思如下：

提供一種多處理器的高安全啟動的異構系統，包括處理器模塊、啟動控制模塊和存儲器模塊，處理器模塊包括多個異構處理器，多個異構處理器按照啟動控制模塊中的啟動策略值進行啟動，異構處理器分為主處理器和輔處理器，主處理器能對啟動控制模塊中啟動策略值進行配置，系統中主處理器具有唯一性；啟動控制模塊，用于對多個異構處理器的啟動策略值進行配置；存儲器模塊，用于存儲和訪問多個處理器啟動指令，包括存儲單元ROM和存儲器控制器，其中存儲單元ROM分為片外存儲單元ROM0、片外存儲單元ROM1、片內存儲單元ROM2。異構多核系統將處理器模塊、啟動控制模塊和存儲器模塊互連，以實現主處理器能訪問到輔處理器模塊、啟動控制模塊和存儲器模塊在內的所有物理空間。

提供一種多處理器高安全啟動的異構系統啟動方法，包括：主處理器對啟動控制模塊中啟動策略值進行配置；多個異構處理器根據啟動策略值進行啟動。

在異構多核系統中，所有處理器首先從存儲單元ROM中讀取程序并進行啟動，啟動策略有3種。

啟動策略1：主處理器通過片外存儲單元ROM1進行啟動，輔處理器通過片外存儲單元ROM0進行啟動，此啟動策略為默認方式；

啟動策略2：主處理器通過片外存儲單元ROM1進行啟動，輔處理器通過片內存儲單元ROM2進行啟動；

啟動策略3：主處理器和輔處理器通過片外存儲單元ROM1進行啟動。

對于啟動策略，其有兩種含義：

1.?輔處理器和主處理器獨立啟動；

2.?輔處理器和主處理器共用一片存儲單元ROM啟動。

含義1表明其包含啟動策略1和啟動策略2，即系統中主處理器通過片外存儲單元ROM1進行啟動，輔處理器通過片外存儲單元ROM0或片內存儲單元ROM2進行啟動，兩者互不影響。含義2表示處理器的啟動策略遵循啟動策略3。注意，無論含義1還是含義2，都暗含輔處理器相對主處理器延時若干周期啟動，即正常情況下主處理器先啟動，輔處理器后啟動，以使得主處理器能在系統上電時發送啟動策略值到啟動控制模塊，完成啟動配置。當主處理器非正常啟動時，系統采用默認的啟動策略1，即主處理器通過片外存儲單元ROM1進行啟動，輔處理器通過片外存儲單元ROM0進行啟動。

根據以上構思，本發明采用以下技術方案：

一種多處理器高安全啟動的異構系統，包括處理器模塊、啟動控制模塊和存儲器模塊，處理器模塊包括多個異構處理器，多個異構處理器按照啟動控制模塊中的啟動策略值進行啟動；啟動控制模塊，用于對多個異構處理器的啟動策略值進行配置；存儲器模塊，用于存儲和訪問多個處理器啟動指令。異構多核系統將處理器模塊、啟動控制模塊和存儲器模塊互連，以實現主處理器能訪問到輔處理器模塊、啟動控制模塊和存儲器模塊在內的所有物理空間。

處理器模塊還包括：多個異構處理器分為一個主處理器和多個輔處理器，為32位或8位通用處理器，主處理器能對啟動控制模塊中啟動策略值進行配置，系統中主處理器具有唯一性。其他非主處理器均為輔處理器。

啟動控制模塊用于接受所述主處理器發送的啟動策略值，對多個異構處理器的啟動策略值進行配置，并保存到相應的特殊功能寄存器中。

啟動控制模塊還用于在所述異構多核系統上電運行時，根據啟動策略值決定多個異構處理器的啟動。