[發明專利]計算機點對點直接內存通信方法及其網卡

無效

• 申請號: 200810094255.3
• 申請日: 2008-04-24
• 公開（公告）號: CN101261615A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 樊曉椏;徐烽濤
• 申請（專利權）人: 湖州瑞萬思信息技術有限公司
• 主分類號: G06F15/163
• 分類號: G06F15/163;H04L29/02
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于計算機通信領域，是將“內存條”擴充發送和接收的器件，成為高速通信網卡，實現直接內存通信(DMC，Direct?Memory?Communication)的方法

背景技術

現有的計算機通信網卡大多是插在PCI或PCI擴展總線插槽中，如以太網網卡(思科公司，DATA?SHEET)，Myrinet網卡(Myrinet公司)等，用戶必須采用設備驅動程序，才能實現通信。現有技術的專利申請200510083263公開了一種主從系統中直接內存存取控制器及總線結構，它是一種適用于主從計算機系統的直接內存存取電路，該直接內存存取電路包含：“內存裝置”、“外圍裝置”和“直接內存存取控制器”，具有第一及第二數據路徑；第一總線連接該內存裝置與該第一數據路徑；第二總線連接外圍裝置與第二數據路徑；用以在至少一個內存裝置與至少一個外圍裝置間傳輸數據。上述“外圍裝置”就是“外圍設備”。可見，該專利申請還是具有“外圍設備”的，與本發明具有明顯的區別。

發明內容

現有的網卡通信是把網卡作為計算機的一個設備來進行操作的，數據先要從內存送到網卡這個設備里，網卡才能把數據發送出去，接收數據時也是這樣。

本發明的直接內存通信網卡，簡稱DMC網卡(DMC，Direct?MemoryCommunication)，是插在最高內存區的內存條插槽中；根據通信協議，把內存一部分的最高區進行注冊預留，作為計算機和網卡的共享區。用戶通過訪問該共享區，實現計算機之間的點對點直接內存通信。

本發明的方法是把內存一部分的最高區進行注冊預留，作為計算機CPU和網卡的共享區，用戶把數據寫到這個共享區，網卡就可自動將數據發送到對方。同理，對方網卡收到數據后，自動寫到共享區，對方計算機CPU就可從共享區讀取數據，從而實現兩臺計算機內存之間的直接通信。因此，用戶感覺不到網卡的存在，硬件和軟件兩方面都可節省開銷，并且減小了通信延遲，加快了通信速率。

本發明的第一個特點是：直接內存通信網卡是插在最高內存區的內存條插槽中的，無需外設部件互連標準PCI(Peripheral?Component?Interconnect)或PCI擴展總線的干預。

本發明的第二個特點是：將內存的一部分10KB-2MB(由通信量的大小來定)的最高區進行注冊預留，作為CPU和網卡的共享區。

本發明的第三個特點是：直接內存通信網卡的結構如圖1所示，圖中的下部是內存條，與原有的內存條基本保持不變，只是要引出網卡通信所需的DATA線2(數據總線2)、ADDR線3(地址總線3)、CLK線4(時鐘線4)以及若干控制線5。這些線連到FPGA芯片。

現場可編程門陣列FPGA(Field?Programmable?Gate?Array)芯片是直接內存通信網卡的通信控制器，其包括網卡命令、網卡狀態、發送隊列、接收隊列、發送控制和接收控制等邏輯電路。發送隊列的輸出線和接收隊列的輸入線分別連到并串轉換/串并轉換器7，再經過光收發器8，利用光纖與對方互聯。

因此，本發明提供了一種適用于計算機點對點直接內存通信的方法，其利用插在最高內存區的內存條插槽中的網卡進行通信，用戶程序事先將內存的一部分的最高區進行注冊預留，作為CPU和網卡的共享區，根據通信協議，通過訪問該共享區的特定地址，控制具有內存條、通信控制器、并串轉換/串并轉換器和光收發器的網卡，進行計算機之間的點對點直接內存通信。

本發明的直接內存通信網卡是插在計算機的最高內存區的內存條插槽中。

本發明的上述網卡用戶程序把內存的一部分的最高區進行注冊預留，作為CPU和網卡的共享區，用戶把數據寫到該共享區，網卡就可自動將數據發送到對方，對方網卡收到數據后，自動寫到本地共享區，對方CPU從本地共享區讀取數據。

本發明還提供了一種使用本發明上述方法的網卡，其特征在于內存條通過數據線線、地址線、時鐘線和若干控制線與通信控制器相連，RAM與所述通信控制器相連，所述通信控制器與并串轉換/串并轉換器相連，所述并串轉換/串并轉換器與光收發器相連，再利用光纖與對方互聯。

本發明的網卡的所述通信控制器，包括網卡命令、網卡狀態、發送隊列、接收隊列、發送控制和接收控制的邏輯電路。

本發明的網卡的所述通信控制器是現場可編程門陣列FPGA芯片。

本發明的有益效果是：

(1)用戶可用賦值語句來發送數據，節省了網卡驅動程序及其軟件的開銷；