[发明专利]系统运行中数据流的安全检测和容错方法

说明书

本发明公开了一种系统运行中数据流的安全检测和容错方法，所述方法通过CPU执行系统指令，通过DMA完成系统中数据的搬运，并通过CPU总线和DMA总线与外设和存储器进行交互，FLASH分成两个组成部分，一个是存储原始指令流的PFLASH，另一个是存储原始数据流的DFLASH；所述RAM分为程序RAM和数据RAM，分别实现对指令流和数据流的分级管理；所述PFLASH、DFLASH、PRAM和DRAM均设有保护，在CPU运行程序时，将数据以块为单位传输到DRAM，CPU从DRAM中取数执行。

技术领域

本发明属于数据流技术领域，特别涉及系统运行中数据流的安全检测和容错技术。

背景技术

数据流是CPU在执行过程中产生的数据集合，包括原始数据、中间数据和结果数据，决定CPU的执行结果或者运行方向。如果数据流有故障，则CPU可能得出错误的结果或者执行错误的指令，引起系统故障。与指令流有故障不同，数据流故障引起的CPU执行的错误指令还是在原有的指令流基础上的，是可以回溯和恢复正常运行的。所以，在系统运行中保证数据流的可靠性和正确性可以增加系统运行的可靠性。同时，在系统运行时，数据流是不停变化的，它无法采用和指令流一样的动态保护策略。

如专利申请200810144511.5公开了一种移动多媒体广播业务数据流的发送方法，能够提高移动多媒体广播系统的传输效率及容错性。所述方法包括：将移动多媒体广播业务的视频、音频或数据作为复用块的净荷，将所述复用块的基本描述信息封装在复用块头部，所述基本描述信息包括该复用块的类型，所述类型用于标识本复用块的净荷是视频、音频或者数据；将由净荷和头部构成的复用块作为净荷封装在相应的视频单元、音频单元、或数据单元中；将所述视频单元、音频单元、或数据单元按照移动多媒体广播复用标准封装在复用子帧中，再将所述复用子帧组成复用帧，通过移动多媒体广播网络传送所述复用帧。

然而，由于该方法是通过标识复用块来进行容错，需要进行编址，需要进行数据流的存储和检测，耗费资源多，容错效率不高，且并不能避免软件的攻击。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种系统运行中数据流的安全检测和容错方法，该方法可保证数据流的动态安全检测和容错策略，使大部分非法攻击是可以被检测、识别和防护的，提高了数据流的安全性和可靠性。

本发明的另一个目的在于提出一种系统运行中数据流的安全检测和容错方法，该方法实现简便，安全可靠，且容错效率和系统运行效率高。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种系统运行中数据流的安全检测和容错方法，所述方法通过CPU执行系统指令，通过DMA完成系统中数据的搬运，并通过CPU总线和DMA总线与外设和存储器进行交互，其特征在于FLASH可以分成两个组成部分，一个是存储原始指令流的PFLASH，另一个是存储原始数据流的DFLASH；所述RAM分为程序RAM和数据RAM，也叫PRAM和DRAM，分别实现对指令流和数据流的分级管理；所述PFLASH、DFLASH、PRAM和DRAM均设有保护，在CPU运行程序时，将数据以块为单位传输到DRAM，CPU从DRAM中取数执行。

具体地说，在数据流安全检测和容错策略应用的系统结构中，有两条总线：一条是CPU总线，由CPU作为总线主机，其余设备，包括DMA、外设和存储器，都作为总线从机；另一条是DMA总线，由DMA作为总线主机负责在外设和存储器之间搬运数据，外设和存储器作为总线从机。两条总线的好处是CPU和DMA可以并行运行，提高系统的效率。

CPU是系统中执行指令，完成设计功能的主要部件，也是有效攻击的主要目标。在执行功能时，CPU发出取指地址，从存储器中取得一条指令执行，在将执行结果写入存储器中，同时生成下一条指令的地址。

DMA是系统中负责搬运数据的部件，它可以和CPU并行执行，在CPU执行指令功能的同时在外设和存储器之间或不同存储器之间搬运数据。由于DMA可以以块为单位进行数据搬运，所以，它的效率比较高。