[發(fā)明專利]一種ZYNQ中多cpu之間的安全通信方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111096034.1
• 申請(qǐng)日: 2021-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN113986525B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李偉;黃作兵;黃蕾;凌文明;顧人杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京國電南自維美德自動(dòng)化有限公司
• 主分類號(hào): G06F9/50
• 分類號(hào): G06F9/50
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 許婉靜

本發(fā)明公開了一種ZYNQ中多cpu之間的安全通信方法及系統(tǒng)，當(dāng)cpu0需要獲取cpu1中的數(shù)據(jù)時(shí)，利用ioctl函數(shù)將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)及驗(yàn)證信息通過字符驅(qū)動(dòng)程序?qū)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)傳入OCM中，并通過軟中斷int0通知cpu1有數(shù)據(jù)交互；cpu1中的字符驅(qū)動(dòng)程序通過解析cpu0傳來的數(shù)據(jù)信息，重新組織數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將數(shù)據(jù)字段發(fā)送至cpu0,并觸發(fā)軟中斷int1通知cpu0，此時(shí)cpu0中的字符驅(qū)動(dòng)程序?qū)?shù)據(jù)掛接在數(shù)據(jù)鏈表中，等待cpu0的用戶程序讀取操作，如果通過身份認(rèn)證，則cpu0的用戶程序從字符驅(qū)動(dòng)讀取數(shù)據(jù)成功。本發(fā)明的方法保證cpu間的通信數(shù)據(jù)安全，防止非法程序竊取數(shù)據(jù)，有效解決OCM方式帶來的安全問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種ZYNQ中多cpu之間的安全通信方法，屬于ZYNQ芯片技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

ZYNQ是一款雙A9?cpu加FPGA的soc(系統(tǒng)級(jí)芯片)產(chǎn)品，目前在其應(yīng)用中cpu0和cpu1分別跑不同的系統(tǒng)，這兩個(gè)cpu之間往往需要進(jìn)行通信，由此需要設(shè)計(jì)雙cpu之間的通信方法。目前，ZYNQ中有OCM(片上ram)資源，可實(shí)現(xiàn)雙cpu之間的通信。

目前ZYNQ中往往采用OCM(片上ram)實(shí)現(xiàn)雙cpu之間的通信，但都是簡(jiǎn)單的將內(nèi)存地址暴露給對(duì)方進(jìn)行通信，這就造成了任何應(yīng)用程序都可以訪問該地址空間，從而帶來安全問題。

而且目前通過OCM進(jìn)行雙cpu之間的通信，由于雙cpu可能存在較為復(fù)雜的計(jì)算數(shù)據(jù)通信，使cpu進(jìn)行計(jì)算復(fù)雜，造成cpu負(fù)荷加大，影響系統(tǒng)運(yùn)行效率。

本發(fā)明通過設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)程序作為中間層對(duì)通信是雙方身份進(jìn)行校驗(yàn)，從而避免這種安全問題。

本發(fā)明利用ZYNQ中fpga資源，將cpu通信的數(shù)據(jù)在fpga中進(jìn)行計(jì)算后，傳遞給對(duì)方，從而提升cpu的運(yùn)行效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：ZYNQ芯片中，在雙cpu之間的通信過程中，需要保證數(shù)據(jù)安全，防止非法程序竊取數(shù)據(jù)；

本發(fā)明進(jìn)一步需要解決的技術(shù)問題是：由于雙cpu存在較為復(fù)雜的計(jì)算數(shù)據(jù)通信，造成cpu負(fù)荷大，影響系統(tǒng)運(yùn)行效率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供1.一種ZYNQ中多cpu之間的安全通信方法，其特征在于，包括以下步驟：

設(shè)置字符驅(qū)動(dòng)程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一：

send_pid表示發(fā)送進(jìn)程pid；pid是各進(jìn)程的身份標(biāo)識(shí)；

recv_pid表示接收進(jìn)程pid，在接收數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)進(jìn)程進(jìn)行鑒權(quán)；

key是應(yīng)用程序在發(fā)送請(qǐng)求時(shí)的隨機(jī)值，在接收數(shù)據(jù)時(shí)用于對(duì)進(jìn)程安全檢查；

cmd_type表式請(qǐng)求類型：包括CMD_NORMAL和CMD_AC；所述CMD_NORMAL表示直接數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在OCM的data?area中；所述CMD_AC表示是AD交流數(shù)據(jù)，需要將數(shù)據(jù)傳遞給FPGA，經(jīng)過FPGA處理后，F(xiàn)PGA將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至data?area；

data_addr表式數(shù)據(jù)在OCM中的地址；

data_len表式數(shù)據(jù)長(zhǎng)度；

valid表式數(shù)據(jù)是否有效；

在CMD_NORMAL模式下，多cpu間安全通信包括以下步驟：

11)當(dāng)cpu0的linux系統(tǒng)中有應(yīng)用程序有數(shù)據(jù)需要發(fā)送至cpu1時(shí)，應(yīng)用程序首先在初始化時(shí)調(diào)用rand()函數(shù)獲取隨機(jī)key值；

依次將cpu1中的進(jìn)程pid、本進(jìn)程的pid、key值、CMD_NORMAL、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度以及需要發(fā)送的數(shù)據(jù)通過ioctl函數(shù)發(fā)送至字符驅(qū)動(dòng)程序，字符驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒂脩舫绦蛑械臄?shù)據(jù)字段填充到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)data?area1中；