[发明专利]一种多核异构域控制器核间安全通信系统

权利要求书

1.一种多核异构域控制器核间安全通信系统，其特征在于，包括根据多核异构域控制器中的处理器类型划分的若干物理分区以及与各物理分区相连的片上网络，相同类型的处理器位于同一物理分区，各处理器包括相互连接的处理器核心和对应的独立缓存单元，各物理分区内还包括共享通信总线和共享内存单元，在同一物理分区内的各相同类型的处理器的同构的处理器核心均通过各自的独立缓存单元连接共享通信总线，所述共享通信总线连接共享内存单元，不同物理分区内的共享通信总线均连接片上网络；

所述独立缓存单元用于对应的处理器核心的独立访问，所述共享通信总线通过共享总线仲裁策略处理各处理器核心间数据与指令的交换，所述共享内存单元用于保存数据且同一物理分区的同构的处理器核心具有共享内存单元的访问权限；所述片上网络通过分层通信协议以及路由仲裁策略计算不同物理分区的异构的处理器核心间的数据交互需求以及协议握手，采用分层通信协议将不同物理分区的异构的处理器核心间的数据以及指令信息进行点对点的传输，并采用路由仲裁策略根据不同的数据请求方以及数据提供方动态地分配传输线路以及接口资源。

2.根据权利要求1所述的一种多核异构域控制器核间安全通信系统，其特征在于，所述多核异构域控制器中的处理器包括若干CPU、GPU和FPGA，各所述CPU作为一个异构处理单元被划分至一个物理分区，各所述GPU作为另一个异构处理单元被划分至另一个物理分区，各所述FPGA作为第三个异构处理单元被划分至第三个物理分区。

3.根据权利要求2所述的一种多核异构域控制器核间安全通信系统，其特征在于，所述独立缓存单元包括总线接口模块，独立缓存单元存储相应处理器核心的数据请求指令并通过总线接口模块连接共享通信总线，进而共享通信总线读取到独立缓存单元中的数据请求指令。

4.根据权利要求1至3之一所述的一种多核异构域控制器核间安全通信系统，其特征在于，所述共享通信总线包括共享总线仲裁器，所述共享总线仲裁器根据共享总线仲裁策略将来自外部的数据和指令信息以及异构处理单元内部处理器核心间的信息进行仲裁，并分配到目标处理器核心进行相关数据处理以及指令执行。

5.根据权利要求4所述的一种多核异构域控制器核间安全通信系统，其特征在于，所述共享总线仲裁策略包括优先级仲裁和轮循访问仲裁方式。

6.根据权利要求4所述的一种多核异构域控制器核间安全通信系统，其特征在于，在不同物理分区内的各不同类型的处理器的异构的处理器核心间进行通信时，由某一异构处理单元内的处理器核心作为数据需求方发送数据请求指令信息并依次经独立缓存单元和共享通信总线，发送到片上网络路由仲裁，由片上网络路由通过路由仲裁策略计算处理，在处理结果为符合分层通信协议后向数据提供方所在物理分区内的共享通信总线发送数据请求指令，由数据提供方所在物理分区内的共享通信总线的共享总线仲裁器判定数据请求指令信息中的数据提供处理器核心并从中调取数据需求方请求的数据，再发送到片上网络并由片上网络进行回传。

7.根据权利要求6所述的一种多核异构域控制器核间安全通信系统，其特征在于，所述片上网络负责连接不同异构处理单元内部的通讯网络并通过报文的数据交换方式进行数据交互，将不同物理分区的异构的处理器核心间的数据以及指令信息进行点对点的打包传输。

8.根据权利要求7所述的一种多核异构域控制器核间安全通信系统，其特征在于，数据提供方所在物理分区内的共享通信总线的共享总线仲裁器判定数据请求指令信息中的数据提供处理器核心，向数据提供处理器核心的独立缓存单元写入数据请求指令信息，所述数据提供处理器核心从独立缓存单元中读取到数据请求指令信息后，将数据需求方请求的数据根据片上网络核间通信协议要求进行打包再将数据包发送到独立缓存单元，进而由自身所在物理分区的共享通信总线发至片上网络，再经数据需求方所在物理分区的共享通信总线发送到数据需求方的独立缓存单元，数据需求方的处理器核心读取独立缓存单元的数据包并根据片上网络核间通信协议解包数据包进而获得数据。

9.根据权利要求2所述的一种多核异构域控制器核间安全通信系统，其特征在于，所述异构处理单元中的某处理器作为主控单元，所述主控单元除执行自身的算法功能外，还执行预设的电源管理策略及功耗控制策略以及对其它处理器进行资源管控。