[發(fā)明專利]基于PCIe總線的信道分配、釋放、數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410123672.1
• 申請(qǐng)日: 2014-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103853676A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周新星;王黔川;曹李軍;陳衛(wèi)東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州科達(dá)科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F13/20
• 分類號(hào): G06F13/20
• 代理公司: 北京三聚陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種信道分配、釋放、數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)。具體地說(shuō)涉及一種基于PCIe總線的信道分配、釋放、數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

PCIe作為一種局部總線，目前絕大多數(shù)處理器都包含了PCIe控制器來(lái)連接外部設(shè)備，用來(lái)進(jìn)行外設(shè)和處理器之間的數(shù)據(jù)傳輸。在互聯(lián)網(wǎng)中的許多概念現(xiàn)在都出現(xiàn)在了PCIe總線中，如交換，路由等，PCIe總線也由若干層次組成，主要分為事務(wù)層，數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，其跟網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧頗有類似。PCIe鏈路作為一種“端到端的數(shù)據(jù)傳送方式”，包含了發(fā)送邏輯和接收邏輯，其可以由多條Lane組成，也就是通常意義上的X1、X2、X8、X16等。PCIe總線規(guī)范在經(jīng)歷了V1.0，V1.0a，V1.1，V2.0和V2.1后，目前已經(jīng)升級(jí)至現(xiàn)在的V3.0，其單Lane的峰值帶寬已經(jīng)達(dá)到了8GT/s。

隨著多媒體時(shí)代的來(lái)臨以及用戶體驗(yàn)的不斷要求，大數(shù)據(jù)傳輸不斷遭遇前所未有的挑戰(zhàn)，尤其是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)或者采集數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)移到不同的處理器上進(jìn)行信息處理時(shí)，如何設(shè)計(jì)一種核間通信的方式變得尤為重要。現(xiàn)在業(yè)內(nèi)主要采用一種比較簡(jiǎn)單的串行數(shù)據(jù)傳輸方式，主要是處理器搬移數(shù)據(jù)到PCIe空間后再告知對(duì)端，這種方法在數(shù)據(jù)量小的時(shí)候可以滿足需求，但是隨著隨著操作系統(tǒng)不斷支持多任務(wù)以及數(shù)據(jù)量的飛速提升，傳統(tǒng)的方法漸漸已不能滿足工業(yè)界的需求。

公告號(hào)為CN103353861A,發(fā)明名稱為“實(shí)現(xiàn)分布式I/O資源池化的方法及裝置，通過(guò)主控制根節(jié)點(diǎn)，管理其所在計(jì)算節(jié)點(diǎn)內(nèi)的所有I/O節(jié)點(diǎn)；通過(guò)I/O虛擬單元，虛擬化其對(duì)應(yīng)的物理I/O節(jié)點(diǎn)，使其具備同時(shí)被多個(gè)根節(jié)點(diǎn)共享的能力；通過(guò)I/O資源代理單元，代理駐留在本地或者遠(yuǎn)程計(jì)算節(jié)點(diǎn)連接的I/O節(jié)點(diǎn)中的I/O資源，實(shí)現(xiàn)I/O資源從一個(gè)PCIe域到另一個(gè)PCIe域的映射，使得根節(jié)點(diǎn)和I/O資源間形成了跨PCIe域的透明通信。但該專利文獻(xiàn)只是通過(guò)I/O虛擬化多根共享方式，也即對(duì)I/O資源進(jìn)行虛擬化從而形成一種“資源池”，使得不同的處理器可以共享各種數(shù)據(jù)信息，但并未提供對(duì)“資源池”的有效管理方式，導(dǎo)致數(shù)據(jù)搬運(yùn)過(guò)程中對(duì)PCIe總線利用率低，發(fā)送端和接收端的處理器占用率過(guò)高。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)缺少對(duì)資源池的有效管理方式，導(dǎo)致數(shù)據(jù)搬運(yùn)過(guò)程中對(duì)PCIe總線利用率低，發(fā)送端和接收端的處理器占用率過(guò)高，從而提出一種能夠?qū)Y源池進(jìn)行有效管理的基于PCIe總線的信道分配、釋放、數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供了一種基于PCIe總線的信道分配方法，包括如下步驟：

S1：在PCIe空間劃分出管理區(qū)和資源池，所述資源池內(nèi)包括可用于建立信道的若干塊空閑區(qū)；

S2：在所述管理區(qū)內(nèi)存儲(chǔ)與空閑區(qū)對(duì)應(yīng)的空閑區(qū)鏈表，所述空閑區(qū)鏈表中記載每一塊空閑區(qū)的位置和空間大小；

S3：接收信道分配申請(qǐng)，在空閑區(qū)鏈表上找到與所述信道分配申請(qǐng)相適應(yīng)的空閑區(qū)；

S4：在相適應(yīng)的空閑區(qū)劃分連接發(fā)送端與接收端的信道。

本發(fā)明所述的基于PCIe總線的信道分配方法，所述步驟S2包括如下步驟：

S21：將資源池中的空閑區(qū)的位置和空間大小用相應(yīng)的空閑區(qū)描述符描述；

S22：將空閑區(qū)描述符用對(duì)應(yīng)的位圖標(biāo)記，將位圖和其指向的空閑區(qū)描述符存入數(shù)組，得到空閑區(qū)鏈表；

S23：將空閑區(qū)鏈表以數(shù)據(jù)形式存入管理區(qū)。

本發(fā)明所述的基于PCIe總線的信道分配方法，所述步驟S3包括如下步驟：

S31：接收信道分配申請(qǐng)；

S32：遍歷空閑區(qū)鏈表中的位圖，通過(guò)空閑區(qū)鏈表找到空間大于或者等于所要分配的信道的空閑區(qū)作為相適應(yīng)的空閑區(qū)；

S33：在空閑區(qū)鏈表上刪除相適應(yīng)的空閑區(qū)所對(duì)應(yīng)的位圖和其指向的空閑區(qū)描述符。

本發(fā)明所述的基于PCIe總線的信道分配方法，所述步驟S4包括如下步驟：

S41：將相適應(yīng)的空閑區(qū)描述符作為信道描述符，并將該信道描述符用對(duì)應(yīng)的位圖標(biāo)記，將該位圖和其指向的信道描述符存入信道描述符數(shù)組；

S42：將信道描述符數(shù)組存入管理區(qū)的尾部；

S43：管理區(qū)按照所述信道描述符數(shù)組劃分連接發(fā)送端與接收端的信道。

本發(fā)明所述的基于PCIe總線的信道分配方法，還包括如下步驟：