[发明专利]拟态任务处理机

说明书

本发明公开了一种拟态任务处理机，涉及电子信息技术领域。所述拟态任务处理机包括：拟态调度器模块、外部接口组和n个异构处理模块，n≥1；n个异构处理模块相互独立；所述拟态调度器模块分别与所述外部接口组和任意一个异构处理模块连接；拟态调度器模块包括FPGA芯片板和集成在FPGA芯片板上的n个相互独立的PCIe硬核控制器；PCIe硬核控制器与异构处理模块一一对应连接。本发明所述拟态任务处理机包括FPGA和多个处理器模块，FPGA作为拟态调度器，调度三个同时运行的异构处理器平台运行，实现降低拟态任务处理机所在通信系统安全风险，保证通信系统安全可靠。

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，尤其涉及一种拟态任务处理机。

背景技术

按照拟态计算原理构造的计算机称为拟态计算机。经典通用计算机采用“执行结构固定不变、靠软件编程实现计算”。拟态计算机通过基于认知的元结构的拟态变换生成应用目标所需的物理解算结构集合，“依靠动态变结构、软硬件结合实现基于效能的计算”。通用和专用计算机的体系结构是拟态计算机执行机构与应用和环境无关的应用特例，表现为执行结构固定不变。拟态计算机是迄今为止已发明的各种计算机最为一般化的体系结构表达方式。2013年9月，我国成功研制出世界首台结构动态可变的拟态计算机。

但是现有拟态计算机存在以下不足：内、外部攻击者易观察到的硬件执行环境和软件工作状况，然后构建基于网络漏洞或后门的攻击链以攻击拟态任务处理机所在通信系统，导致通信系统的安全风险增大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种拟态任务处理机，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明所述拟态任务处理机，所述拟态任务处理机包括：拟态调度器模块、外部接口组和n个异构处理模块，n≥1；n个异构处理模块相互独立；所述拟态调度器模块分别与所述外部接口组和任意一个异构处理模块连接；所述拟态调度器模块包括FPGA芯片板和集成在所述FPGA芯片板上的n个相互独立的PCIe硬核控制器；所述PCIe硬核控制器与所述异构处理模块一一对应连接。

优选地，每个异构处理模块包括双存储器，为只读大容量存储器和固态大容量存储器。

优选地，每个异构处理模块均具有SATA接口、USB接口、PCIE接口、千兆网口和视频接口。

优选地，所述拟态调度器模块与任意一个所述异构处理模块通过PCI-E、CAN总线和千兆以太网口连接。

优选地，所述拟态任务处理机的机箱后面板上设置外部接口组，所述外部接口组包括千兆网接口、CAN总线接口和与GPS接收机连接的RS-422接口。

优选地，所述拟态调度器模块包括：FPGA最小子系统单元：为调度策略及接口实现的平台；时钟单元：为各单元提供运行所需时钟；电源单元：为FPGA芯片板提供所需电源；复位/清洗接口单元：负责全局复位，同时还负责拟态任务处理机与拟态调度器模块之间的复位和清洗；PCie接口单元、千兆以太网单元和RS422总线接口单元：均负责拟态调度器模块与每个异构处理器进行通信；千兆以太网对外业务接口单元和CAN对外业务接口单元：均作为拟态调度器模块的对外业务接口；调试配置接口单元：作为拟态处理器的对外调试配置接口。

优选地，所述异构处理模块的数量为3个，分别为：第一异构处理模块为：X86处理模块；第二异构处理模块为：龙芯处理模块；第三异构处理模块为：ARM处理模块。

更优选地，所述龙芯处理模块包括集成在龙芯开发板上的龙芯3A处理器、内存插槽、网络控制器、显示控制器、PCI扩展槽、千兆网口、VGA输出接口、DVI-I接口、音频解码器的音频插口、SATA接口、USB接口、PS2接口、RS232串口和Super IO控制器。