[發明專利]一種處理器

有效

• 申請號: 201710448556.0
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107358124B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 劉大力;曹春春
• 申請（專利權）人: 北京多思安全芯片科技有限公司
• 主分類號: G06F21/71
• 分類號: G06F21/71
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 權鮮枝;何立春

1.一種處理器，其特征在于包括：安全控制模塊、計算控制模塊和數據控制模塊；

計算控制模塊用于進行系統控制和程序運行；

數據控制模塊用于控制與計算控制模塊的數據總線接口連接的數據總線；

安全控制模塊用于對計算控制模塊和數據控制模塊進行安全監控；

并且，安全控制模塊、計算控制模塊和數據控制模塊分別有獨立的指令譯碼器；

所述計算控制模塊和數據控制模塊是具有不同指令體系或相同指令體系的兩個中央處理單元；

所述的安全控制模塊是指令體系與所述計算控制模塊和所述數據控制模塊的指令體系均不同的中央處理單元；

所述安全控制模塊包括：非易失性存儲單元和校驗單元；

非易失性存儲單元，用于保存監控程序；

校驗單元，用于校驗所述非易失性存儲單元中的監控程序；

在所述安全控制模塊上電時，所述校驗單元用于對所述監控程序進行完整性校驗；

所述安全控制模塊還包括：運算單元，用于按照監控程序的要求進行運算處理；返回棧單元，用于處理監控程序的調用返回；參數棧單元，用于在監控程序的運行過程中傳遞參數；

所述安全控制模塊的指令譯碼器用于對內存中的監控程序進行譯碼，向所述運算單元、返回棧單元、參數棧單元發送經過譯碼后的指令或數據，以運行所述監控程序進而實現對計算控制模塊和數據控制模塊的監控。

2.如權利要求1所述的處理器，其特征在于，

所述計算控制模塊和所述數據控制模塊分別具有邏輯狀態數據接口，所述邏輯狀態數據接口連接到安全控制模塊；

所述安全控制模塊可以從所述邏輯狀態數據接口獲取邏輯狀態數據，并判斷邏輯狀態數據是否正確，如果不正確則進行安全控制處理。

3.如權利要求1所述的處理器，其特征在于，

所述計算控制模塊和所述數據控制模塊具有物理參數接口，所述物理參數接口連接到安全控制模塊；

所述安全控制模塊可以從所述物理參數接口獲取物理參數值，并判斷該物理參數值是否在安全范圍內，如果不在安全范圍則進行相應的安全控制處理。

4.如權利要求1所述的處理器，其特征在于，

所述安全控制模塊具有第一獨立電源；

所述計算控制模塊和數據控制模塊具有第二獨立電源；并且

第一獨立電源直接連到安全處理器的外接電源，而第二獨立電源的啟動和工作受安全處理模塊的控制。

5.如權利要求1所述的處理器，其特征在于，所述安全控制模塊還包括：計時器和基準信息存儲單元；

所述計時器用于周期性地產生時鐘中斷信號；

基于所述的時鐘中斷信號，所述安全控制模塊的監控程序可以從各類接口獲取關于計算控制模塊和數據控制模塊的信息，并與存儲在基準信息存儲單元中的基準信息進行比較處理以進行安全分析。

6.如權利要求1所述的處理器，其中，

所述安全控制模塊具有獨立的外部接口；

所述安全控制模塊通過所述獨立的外部接口與外部進行通信。

7.如權利要求1-6中任一項所述的處理器，其特征在于，該處理器包括至少兩個所述的安全控制模塊；

所述至少兩個所述的安全控制模塊以主備方式工作。