[发明专利]基于逻辑扩展的多核心安全芯片处理器及其处理方法

权利要求书

1.一种基于逻辑扩展的多核心安全芯片处理器，其特征在于：包括主处理器核和多个异构的从处理器核，主处理器核包括信号获取模块、组织模块和分配调度模块；信号获取模块用于实时获取外部传输的控制信号，组织模块用于根据安全运算的运算逻辑对多个从处理器核进行动态的逻辑组织，形成匹配安全运算的运算逻辑的动态执行架构；分配调度模块用于根据安全运算的运算逻辑将安全运算分解为多个运算任务，并在上述动态执行架构下将运算任务分配给相应的从处理器核，以及协同调度多个从处理器核间的运算任务；多个从处理器核分别用于运行主处理器核分配和调度的运算任务；

所述安全运算的运算逻辑包括：计算信息完整性校验位、加密校验、签名校验、指纹校验和人脸特征校验；其中，根据运算逻辑，计算信息完整性校验位为针对多个信息字段的并行校验，则组织多个处理器核进行并行处理；加密校验、签名校验、指纹校验和人脸特征校验为串行运算校验，则组织一个从处理器核面向多个从处理器核的运算结果执行串行计算。

2.根据权利要求1所述的多核心安全芯片处理器，其特征在于，上述动态执行架构下的多个从处理器核中包括协同处理器核，协同处理器核用于处理该动态执行架构下的安全运算分解、运算任务分配和协同调度。

3.根据权利要求2所述的多核心安全芯片处理器，其特征在于，上述主处理器核和多个从处理器核之间采用共享内存进行数据通信，同一动态执行架构下的协同处理器核、多个从处理器核之间采用共享内存进行数据通信；各个处理器核的运算方式还包括并行运算和串行运算交替进行的交叉运算。

4.一种基于逻辑扩展的多核心安全芯片处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101：实时获取外部传输的控制信号；

S102：根据安全运算的运算逻辑对多个从处理器核进行动态的逻辑组织，形成匹配安全运算的运算逻辑的动态执行架构；其中，所述安全运算的运算逻辑包括：计算信息完整性校验位、加密校验、签名校验、指纹校验和人脸特征校验；

S103：根据安全运算的运算逻辑将安全运算分解为多个运算任务，并在上述动态执行架构下将运算任务分配给相应的从处理器核，以及协同调度多个从处理器核间的运算任务；其中，根据运算逻辑，计算信息完整性校验位为针对多个信息字段的并行校验，则组织多个处理器核进行并行处理；加密校验、签名校验、指纹校验和人脸特征校验为串行运算校验，则组织一个从处理器核面向多个从处理器核的运算结果执行串行计算；

S104：采用多个从处理器核分别运行主处理器核分配和调度的运算任务。

5.根据权利要求4所述的多核心安全芯片处理方法，其特征在于，所述协同调度多个从处理器核间的运算任务，协同调度方法如下：

S201：基于多核心安全芯片处理的调度环境，根据多个运算任务间的依赖关系构建运算任务图；

S202：根据运算任务的入度值对运算任务图进行分层，用于消除运算任务间的数据依赖和控制依赖，保证同层运算任务并行执行；

S203：将每层的运算任务调度到相应的从处理器核上，基于从处理器核之间的动态执行架构，根据每个从处理器核的计算能力分配相匹配的负载。

6.根据权利要求5所述的多核心安全芯片处理方法，其特征在于，上述动态执行架构下的运算任务分配和调度是无环有向的，存在入度值为0的顶点，基于此特性，运算任务图可以进行分层，具体步骤如下：

S301：计算运算任务图中所有顶点的入度值，将所有入度值为0的顶点放在第0层中；

S302：假设得到了第K个分层，去除放入0~K层顶点外，在其他剩下的顶点所组成的子图中寻找所有入度值为0的顶点，放入第K+1层；

S303：令K=K+1，重复步骤S302，直到所有顶点都被放入分层中。