一种通用微处理器及其信号处理方法与流程

本发明涉及微处理器生产技术领域，具体为一种通用微处理器及其信号处理方法。

背景技术：

在微处理器的工作过程中，为了提高处理器的指令处理效率，通常采用乱序执行和分支预测的方式，乱序执行是指处理器在一个由输入数据可用性所决定的顺序中决定执行指令，而不是按照程序规定的顺序依次处理，分支预测的方式则是提前预测处理器将要执行的指令，这种方式虽然提高了处理器的工作效率，但是有可能会成为内核漏洞利用的一种手段。

对于具有预测执行能力的新型处理器，在实际处理器执行过程中，后续指令所需的内存加载环节不依赖于前序指令是否能够正常执行，而且从内存到缓存加载这个环节不会验证访问的内存是否合法有效，即使非法指令出现异常，其后续指令无法执行，但该非法指令的后续指令所需的内存数据已加载到处理器缓存中，这一结果导致后续指令即使加载的是无权限访问的内存数据，该内存数据也会加载到处理器缓存中，因为处理器是在缓存到寄存器这个环节才去检测地址是否合法，而处理器分支预测仅仅是完成内存到处理器缓存的加载，实际上后续指令并没有被真正的执行，所以他的非法访问是不会触发异常的，因此，这种通用微处理器存在着安全漏洞。

并且在通用微处理器的安装时，需要将各种精密的电子元件或线路板焊接在处理器基板上，由于激光焊接时的温度较高，容易对基板或其他部件造成影响，因此一般采用焊丝进行焊接，在此过程中，如果焊丝一次行进的距离过大，容易造成焊点范围较大并覆盖在其他元件上，可能导致各元件之间的短路或相互影响，焊丝行进距离过短又容易造成漏焊、虚焊等情况，导致元件焊接不稳定，增加了使用过程中元件脱落的风险，因此，保证焊丝行进距离即长度的稳定对整个焊接过程来说至关重要。

为解决上述问题，发明者提出了一种通用微处理器及其信号处理方法，具备安全性高的同时可保证焊丝出丝长度稳定的优点，减少了焊接过程中因焊丝长度不稳定造成的过焊、漏焊和虚焊问题，提高了微处理器芯片焊接安装的质量。

技术实现要素：

为实现提高通用微处理器的安全性等目的，本发明提供如下技术方案：

一种通用微处理器的信号处理方法，包括以下步骤：

s1：处理器对指令采用乱序执行和分支预测的方式进行处理；

s2：处理器对所有的指令进行合法检测，同时，乱序执行和分支预测所产生的缓存数据缓存到缓存盘内；

s3：缓存盘将缓存数据发送给黑区盘，黑区盘对缓存数据进行隔离，并记录时间节点a；

s4：处理器将合法指令发送给调度盘，同时调度盘记录该指令的时间节点b；

s5：调度盘将合法指令的时间节点b发送给黑区盘，黑区盘根据节点b查对应的节点a，进行ab节点匹配；

s6：匹配无误后，黑区盘将节点a对应的缓存数据提取出来，并发送给寄存器；

s7：处理器和寄存器对合法指令进行执行。

一种通用微处理器，所述通用微处理器主要由处理器、缓存盘、调度盘、黑区盘和寄存器组成。

作为优选，所述通用微处理器主要由处理器、缓存盘、调度盘、黑区盘和寄存器组成。

作为优选，所述处理器接受到外部设备发送的指令数据后，采用乱序执行和分支预测的方式进行处理。

作为优选，所述黑区盘对缓存数据进行隔离并生成时间节点a，隔离后的缓存数据为不可读取的状态，黑区盘上设置有防火墙和清理程序。

作为优选，所述调度盘采用单向读写的方法，调度只接受经过合法检测后的合法指令，并对其生成时间节点b。

另根据一种通用微处理器提出一种微处理器芯片焊接安装时焊丝稳定装置，包括下定位座、下固定把手、限位柱、下活动把手、下推轴、下转轴、下行机构、上定位座、上固定把手、上活动把手、上推轴、上转轴、上行机构和支杆。

其中：所述下行机构包括下回程弹簧、下推块、下复位弹簧和下卡块。

其中：所述上行机构包括上回程弹簧、上推块、上复位弹簧和上卡块。

上述结构的位置及连接关系如下：

所述下定位座的左侧固定连接有下固定把手，所述下定位座的底部活动连接有限位柱，所述下固定把手的上方活动连接有下活动把手，所述下活动把手的左侧活动连接有下推轴，所述下推轴的右侧活动连接有下转轴，所述下定位座的内部活动连接有下行机构。

所述下定位座的上方活动连接有上定位座，所述上定位座的左侧固定连接有上固定把手，所述上固定把手的下方活动连接有上活动把手，所述上活动把手的右侧活动连接有上推轴，所述上推轴的左侧活动连接有上转轴，所述上定位座的内部活动连接有上行机构，所述上定位座和下定位座之间活动连接有两个支杆。

所述下行机构包括下回程弹簧和下复位弹簧，所述下回程弹簧的下方活动连接有下推块，所述下复位弹簧的下方活动连接有下卡块。

所述上行机构包括上回程弹簧和上复位弹簧，所述上回程弹簧的上方活动连接有上推块，所述上复位弹簧的上方活动连接有上卡块。

作为优选，初始状态下，所述下固定把手和下活动把手之间的角度与上固定把手和上活动把手之间的角度相同。

作为优选，初始状态下，所述下推块和上推块均为水平状态，所述下卡块和上卡块均为倾斜状态且倾斜角度相反。

作为优选，所述下定位座和上定位座的中线在同一直线上，并且该直线与下回程弹簧、上回程弹簧、下复位弹簧和上复位弹簧的轴线为同一条直线。

作为优选，所述下定位座和上定位座相对的一侧中部均开设有通孔，两个通孔的左右两侧均设置有定位孔，两个所述支杆分别通过定位孔与下定位座和上定位座活动连接。

与现有技术及产品相比，本发明的有益效果是：

1、该通用微处理器及其信号处理方法，调度盘对接收到的合法指令进行节点记录，黑区盘对指令的缓存数据进行时间节点记录，调度盘将合法指令的时间节点发送给缓存盘，黑区盘再查找对应的缓存数据，并发送给寄存器，由处理器来执行指令，而非法指令的缓存数据一直被保护在黑区盘内不可被读取，避免了目前通用微处理器的缓存数据没有保护措施，缓存数据可被非法读取的现象，提高了通用微处理器的安全性。

2、该通用微处理器及其信号处理方法，通过采用时间节点的方式来对缓存数据进行保护和匹配提取，指令虽然是被乱序执行，但是整体上还是先接受到的指令被先执行掉，时间节点的匹配也就耗时较少，因此，这种保护方式并不会降低通用微处理器的处理速度。

3、该通用微处理器及其信号处理方法，通过在黑区盘上设置防火墙，避免了攻击者通过直接攻击黑区盘来读取数据的现象，进一步提高了缓存数据的安全性。

4、该通用微处理器及其信号处理方法，通过推块，可推动焊丝运动，将焊丝穿过通孔和过孔，按下下活动把手，由于下推轴与推块接触且下推轴与下活动把手连接，所以此时下推轴会推动推块向上运动，此时推块可推动焊丝向上运动一段距离，同时，卡块在焊丝的带动下由初始的倾斜状态变成水平状态，不再限制焊丝的位置，停止对下活动把手施力，此时回程弹簧恢复到原有尺寸可推动推块同步恢复至原位置，此时推块通过推动下推轴使下活动把手恢复至原位置并带动下转轴恢复至原位置，此时下行机构包括的卡块恢复至初始状态，重新限制焊丝的位置，重复上述过程，可使焊丝每次上行的距离相同，通过上述过程，可实现该装置焊丝出丝长度稳定的目的。

5、该通用微处理器及其信号处理方法，通过使焊丝每次出丝的长度稳定，保证了焊接时焊点的准确，避免了因焊丝过长造成焊点范围较大并覆盖在其他元件上，可能导致各元件之间的短路或相互影响的问题，同时防止焊丝长度过短造成漏焊、虚焊而导致元件焊接不稳定，降低了使用过程中元件脱落的风险，提高了微处理器生产时的质量。

附图说明

图1为本发明信号处理方法流程示意图；

图2为本发明连接结构示意图，此时各结构均处于初始位置；

图3为本发明结构运动轨迹图一，此时下活动把手向下运动，下活动把手与下固定把手之间的角度减小，推块推动焊丝上行；

图4为本发明结构运动轨迹图二，此时上活动把手向上运动，上活动把手与上固定把手之间的角度减小，推块推动焊丝下行；

图5为本发明下定位座、下固定把手、上定位座和上固定把手连接结构示意图；

图6为本发明下行机构连接结构示意图，此时各结构均处于初始位置，下推块呈水平状态，下卡块呈倾斜状态；

图7为本发明下行机构运动轨迹示意图，此时下推块呈倾斜状态，下卡块呈水平状态；

图8为本发明上行机构连接结构示意图，此时上推块呈水平状态，上卡块呈倾斜状态；

图9为本发明上行机构运动轨迹示意图，此时上推块呈倾斜状态，上卡块呈水平状态；

图10为本发明下固定把手、下活动把手、下转轴、上卡块与钢丝连接结构剖视图；

图11为本发明上固定把手、上活动把手、上转轴、上卡块与钢丝连接结构剖视图；

图12为本发明下卡块、焊丝与上卡块连接结构示意图，此时下卡块与上卡块均处于倾斜状态，与焊丝直接接触，此时可限制焊丝的位置；

图13为本发明下卡块、焊丝与上卡块运动轨迹示意图，此时下卡块与上卡块均处于水平状态，不与焊丝直接接触，此时不再限制焊丝的位置。

图中：1-下定位座、2-下固定把手、3-限位柱、4-下活动把手、5-下推轴、6-下转轴、7-下行机构、8-上定位座、9-上固定把手、10-上活动把手、11-上推轴、12-上转轴、13-上行机构、14-支杆、71-下回程弹簧、72-下推块、73-下复位弹簧、74-下卡块、731-上回程弹簧、132-上推块、133-上复位弹簧、134-上卡块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1：一种通用微处理器的信号处理方法，包括以下步骤：

s1：处理器对指令采用乱序执行和分支预测的方式进行处理；

s2：处理器对所有的指令进行合法检测，同时，乱序执行和分支预测所产生的缓存数据缓存到缓存盘内；

s3：缓存盘将缓存数据发送给黑区盘，黑区盘对缓存数据进行隔离，并记录时间节点a；

s4：处理器将合法指令发送给调度盘，同时调度盘记录该指令的时间节点b；

s5：调度盘将合法指令的时间节点b发送给黑区盘，黑区盘根据节点b查对应的节点a，进行ab节点匹配；

s6：匹配无误后，黑区盘将节点a对应的缓存数据提取出来，并发送给寄存器；

s7：处理器和寄存器对合法指令进行执行。

其中，上述的通用微处理器主要由处理器、缓存盘、调度盘、黑区盘和寄存器组成。

进一步的，上述处理器接受到外部设备发送的指令数据后，采用乱序执行和分支预测的方式进行处理。

进一步的，上述黑区盘对缓存数据进行隔离并生成时间节点a，隔离后的缓存数据为不可读取的状态，黑区盘上设置有防火墙和清理程序。

进一步的，上述调度盘采用单向读写的方法，调度只接受经过合法检测后的合法指令，并对其生成时间节点b。

本发明的通用微处理器在使用时，处理器对接受到的指令进行乱码执行和分支预测处理，且分支预测的缓存数据被加载到缓存盘上，缓存盘再将缓存数据发送给黑区盘，黑区盘在对缓存数据进行隔离保护的同时，记录下该缓存指令的时间节点a，被隔离的缓存数据为不可读取的状态，通过防火墙对黑区盘的数据进行保护，阻止任何没有经过合法检测的指令来读取黑区盘，处理器接受到指令的同时对指令的合法性进行检测，并将合法的指令发送给调度盘，调度盘记录每个指令的时间节点b，调度盘采用单向读写的方式，调度盘只接受合法指令，并将合法指令的时间节点b发送给黑区盘，黑区盘根据时间节点b来查找对应的时间节点a，找到对应的时间节点a后，将节点a对应的缓存数据不可读取的状态解除，然后黑区盘将该时间节点a的缓存数据提取出来发送到寄存器上，处理器和寄存器接受到数据后开始执行合法指令，当调度盘检测到的指令不合法时，也就不执行后续的所有操作。

缓存盘作为加快处理器工作效率的存储装置，会加载有大量的缓存数据，由于处理器要对指令进行合法检测，因此，缓存盘的加载效率要远大于合法指令的执行效率，缓存盘的高效率并没有被完全利用，通过设置黑盘区来对缓存数据进行隔离和时间节点a的生成，利用缓存盘过高的加载速度来将缓存数据传输到黑盘区内，并不影响缓存盘的正常加载，调度盘在接收到合法指令后生成时间节点b，并将节点b发送给黑区盘匹配以进行缓存提取，由于一条合法指令会在黑区盘内生成节点a，在调度盘内生成节点b，因此，ab节点匹配后，该合法指令的缓存数据就会被提取出来，而非法指令由于没有得到合法认可，就没有时间节点b，那么，这些缺少与时间节点b对应的缓存信息就始终处于不可读取的保护状态，属于不可被调用的缓存信息，也就不会被提取出去，通过对缓存盘进行清理设置，长时间没有被提取的缓存数据被定期清理掉，进而减少缓存盘的内存占用和工作负担，由于采用时间节点的方式来对缓存数据进行保护和匹配提取，指令虽然是被乱序执行，但是整体上还是先接受到的指令被先执行掉，时间节点的匹配也就耗时较少，因此，这种保护方式并不会降低通用微处理器的处理速度。

上述结构及过程请参阅图1。

请参阅图2-13：根据上述的一种通用微处理器及其信号处理方法，现提出一种微处理器芯片焊接安装时焊丝稳定装置，包括下定位座1、下固定把手2、限位柱3、下活动把手4、下推轴5、下转轴6、下行机构7、上定位座8、上固定把手9、上活动把手10、上推轴11、上转轴12、上行机构13和支杆14。

其中：下行机构7包括下回程弹簧71、下推块72、下复位弹簧73和下卡块74。

其中：上行机构13包括上回程弹簧131、上推块132、上复位弹簧133和上卡块134。

上述结构的位置及连接关系如下：

下定位座1的左侧固定连接有下固定把手2，下定位座1的底部活动连接有限位柱3，下固定把手2的上方活动连接有下活动把手4，下活动把手4的左侧活动连接有下推轴5，下推轴5的右侧活动连接有下转轴6，下定位座1的内部活动连接有下行机构7。

下定位座1的上方活动连接有上定位座8，上定位座8的左侧固定连接有上固定把手9，上固定把手9的下方活动连接有上活动把手10，上活动把手10的右侧活动连接有上推轴11，上推轴11的左侧活动连接有上转轴12，上定位座8的内部活动连接有上行机构13，上定位座8和下定位座1之间活动连接有两个支杆14。

下行机构7包括下回程弹簧71和下复位弹簧73，下回程弹簧71的下方活动连接有下推块72，下复位弹簧73的下方活动连接有下卡块74。

上行机构13包括上回程弹簧131和上复位弹簧133，上回程弹簧131的上方活动连接有上推块132，上复位弹簧133的上方活动连接有上卡块134。

其中：

a、上定位座8和下定位座1的规格尺寸均相同且外侧均设置有限位柱3，上活动把手10与下活动把手4的规格相同，初始状态下，下固定把手2和下活动把手4之间的角度与上固定把手9和上活动把手10之间的角度相同。

b、下推块72、上推块132、下卡块74和上卡块134的表面均开设有过孔，四个过孔与下定位座1和上定位座8内部通孔的轴线在同一直线上，初始状态下，下推块72和上推块132均为水平状态，下卡块74和上卡块134均为倾斜状态且倾斜角度相反。

c、下活动把手4内部的下推轴5与下推块72相互接触，上活动把手10内部的上推轴11与上行机构13包括的上推块132相互接触，下定位座1和上定位座8的中线在同一直线上，并且该直线与下回程弹簧71、上回程弹簧131、下复位弹簧73和上复位弹簧133的轴线为同一条直线。

其中：

d、上卡块74与下卡块134的规格尺寸均相同且一端均开设有通槽，上卡块74和下定位座1外侧的限位柱3之间活动铰接，下卡块134和上定位座8外侧的限位柱3之间活动铰接。

e、下转轴6与下活动把手4固定连接，上转轴12与上活动把手10固定连接，与下活动把手4连接的下转轴6的外侧设置有钢丝，该钢丝位于右侧支杆14的内部且与上行机构13包括的上卡块134活动连接，与上活动把手10连接的上转轴12的外侧同样设置有钢丝，钢丝位于左侧支杆14的内部且与下行机构7包括的下卡块74活动连接，两根钢丝的长度相同。

f、下定位座1和上定位座8相对的一侧中部均开设有通孔，两个通孔的左右两侧均设置有定位孔，两个支杆14分别通过定位孔与下定位座1和上定位座8活动连接。

在使用时，该装置的工作原理如下：

将焊丝穿过通孔和过孔，初始状态下，下卡块74与上卡块134均为倾斜状态，此时焊丝与过孔之间直接接触，由于焊丝具有一定的硬度，利用过孔与焊丝之间的摩擦力可将焊丝夹住防止其移动。

上述结构及过程请参阅图12-13。

按下下活动把手4，由于下推轴5与下推块72接触且下推轴5与下活动把手4连接，所以此时下推轴5会推动下推块72向上运动，此时下推块72可推动焊丝向上运动一段距离，同时，下卡块74在焊丝的带动下由初始的倾斜状态变成水平状态，不再限制焊丝的位置，在按下下活动把手4的同时，由于下转轴6与下活动把手4固定连接，上转轴12与上活动把手10固定连接，与下活动把手4连接的下转轴6的外侧设置有钢丝，该钢丝位于右侧支杆14的内部且与上行机构13包括的上卡块134活动连接，与上活动把手10连接的上转轴12的外侧同样设置有钢丝，钢丝位于左侧支杆14的内部且与下行机构7包括的下卡块74活动连接，两根钢丝的长度相同，所以此时与下活动把手4连接的下转轴6通过钢丝可拉动上行机构13包括的上卡块134运动，使其从初始的倾斜状态变成水平状态，不再限制焊丝的位置。

停止对下活动把手4施力，此时回程弹簧71恢复到原有尺寸可推动推块72同步恢复至原位置，此时推块72通过推动推轴5使下活动把手4恢复至原位置并带动转轴6恢复至原位置，此时下行机构7包括的卡块74恢复至初始状态，重新限制焊丝的位置，重复上述过程，可使焊丝每次上行的距离相同。

上述结构及过程请参阅图2-3和图6-7。

当需要使焊丝下行时，按下上活动把手10，与上述过程和原理相同，可使焊丝每次下行的距离相同。

上述结构及过程请参阅图2、图4和图8-9。

附：

a：初始状态下卡块74呈倾斜状，其内部的过孔与焊丝接触，利用其与焊丝之间的摩擦力可将焊丝夹住防止其移动，下卡块74与下活动把手4连接的下转轴6的外侧设置有钢丝，该钢丝位于右侧支杆14的内部且与上卡块134活动连接，按下下活动把手4使其以下转轴6为支点向下转动，由于下活动把手4与下转轴6活动连接，所以此时可带动下转轴6转动，此时可将缠绕在下转轴6外侧的钢丝卷起收紧，由于钢丝与上卡块134活动连接，所以此时上卡块134在钢丝的拉动下转动，此时上卡块134由倾斜状态变成水平状态，其内部的过孔不与焊丝接触，此时焊丝不再受限制，可自由运动。

上述结构及过程请参阅图10。

b、上固定把手9和上活动把手10运动，通过钢丝带动卡块74的原理和过程与附a相同。

上述结构及过程请参阅图11。

c、初始状态下下推块处于水平状态，其内部的过孔不与焊丝直接接触，按下下活动把手74，此时其会以下转轴6为支点向上转动，由于下推轴5与下活动把手4相互接触，此时可带动下推轴5同步向上运动，由于下推轴5与下推块72接触，所以在下推轴5向上运动的过程中，可推动下推块72发生偏转并同步向上运动，即此时下推块72呈倾斜状态，此时其内部的过孔与焊丝直接接触，可利用其与焊丝之间的摩擦力带动焊丝同步上行一段距离，由于下固定把手2与下活动把手4之间的角度固定，因此按下一次下活动把手4后，经过上述过程带动焊丝上行的距离恒定。

上述结构及过程请参阅图6-7。

d、当需要使焊丝往下运动时，对上活动把手10施加力使其向靠近上固定把手9的方向运动，与附c中原理相同、方向相反，此时上推块132可推动焊丝下行一段距离。

上述结构及过程请参阅图8-9。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。