[发明专利]一种计算机系统及数据读写方法

说明书

本发明公开了一种计算机系统及数据读写方法，包括数据存储装置和数据读写装置，数据存储装置连接数据读写装置，数据存储装置内设有FPGA处理器、内存储器、外存储器和加密单元，FPGA处理器分别连接内存储器、外存储器，内存储器、外存储器分别连接加密单元，FPGA处理器还通过高速外围组件互联PCIE总线相连接，数据读写装置包括处理单元、计算单元、验证单元、获取单元和解密单元，处理单元分别连接计算单元、验证单元、获取单元和解密单元，本发明结构原理简单，能够实现对计算机系统存储数据的读写操作，提高了系统运行效率，而且能够对存储的数据进行加解密处理，确保了数据安全性。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体为一种计算机系统及数据读写方法。

背景技术

在当前的计算机系统中，通常有两种存储方式，即外部存储器(外存)和内部存储器(内存)。外存是指除计算机内存及CPU缓存以外的存储器，特点在于断电后仍然能够保存数据。计算机系统中常见的外存有软盘存储器、硬盘存储器、光盘存储器等，目前的微机系统中比较常用的就是硬盘。而内存是指用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据的存储器，只要计算机在运行中，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来。内存的暂存性也决定其是掉电易失的，传统的计算机系统中的内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。

目前的计算机系统存储器中数据读写方法在读写过程中容易被非法复制，导致用户数据泄露，安全性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种计算机系统及数据读写方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种计算机系统，包括数据存储装置和数据读写装置，所述数据存储装置连接数据读写装置，所述数据存储装置内设有FPGA处理器、内存储器、外存储器和加密单元，所述FPGA处理器分别连接内存储器、外存储器，内存储器、外存储器分别连接加密单元，所述FPGA处理器还通过高速外围组件互联PCIE总线连接存储服务器，所述数据读写装置包括处理单元、计算单元、验证单元、获取单元和解密单元，所述处理单元分别连接计算单元、验证单元、获取单元和解密单元。

优选的，所述加密单元包括两个缓存器、一个双路选择器和一个SM4加密部分；两个缓存器分为缓存0和缓存1；经压缩之后的第一组数据被存储在缓存0中，此时双路选择器选中缓存0，将其中的数据输出到SM4加密部分，对其进行加密；在SM4加密部分对数据进行加密时，发送端的预处理单元压缩输出的数据被存储到缓存1中，当SM4对缓存0中的数据加密完成后，双路选择器选中缓存1中的数据输出到SM4加密部分对其进行加密，此时缓存0设置为再次被用来存储经过压缩预处理的数据；通过缓存0和缓存1的轮换，使SM4加密部分不停顿，预处理和加密能够协调工作；所述双路选择器用于交替选择缓存0和缓存1中的数据，以此输出到后面的SM4加密部分；所述SM4加密部分用于对双路选择器给出的数据进行加密。

优选的，所述存储服务器包括DMA控制单元，所述FPGA处理器包括DMA解析单元、命令处理单元和数据处理单元，所述命令处理单元分别与DMA解析单元、数据处理单元连接。

优选的，数据读写方法包括以下步骤：

A、获取数据读写指令，数据读写指令中包括鉴权信息；

B、根据获取到的所述鉴权信息，验证所述数据读写指令的合法性；

C、若确定数据读写指令是合法的，则通过计算单元计算得到数据密钥；

D、根据得到的所述数据密钥，对加密后的外存数据、内存数据进行读写操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明结构原理简单，能够实现对计算机系统存储数据的读写操作，提高了系统运行效率，而且能够对存储的数据进行加解密处理，确保了数据安全性。