[發明專利]一種直接內存存取的實現系統及方法

有效

• 申請號: 201410245401.3
• 申請日: 2014-06-04
• 公開（公告）號: CN103995789B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 李軍
• 申請（專利權）人: 上海斐訊數據通信技術有限公司
• 主分類號: G06F13/16
• 分類號: G06F13/16
• 代理公司: 杭州千克知識產權代理有限公司33246
• 代理人: 周希良

技術領域

本發明屬于網絡通信技術領域，特別是涉及一種直接內存存取的實現系統及方法。

背景技術

在大數據交換的機架式設備中，交換中每時每刻有大量的OAM(操作(operation)、管理(administration)、維護(maintenance))報文和數據需要上報到CPU中，需要與CPU實現共享。但是CPU本身也承載著大量的系統其他的管理任務工作。

在傳統設計中，通常會采用交換中的PCIe中總線與CPU的總線進行通信時交換這些報文和數據信息。這樣做本身會占據CPU大量的運行時隙，保證這些數據和報文都得到相應的處理，這實際上是降低了系統本身的系統效率。在現有一些設備CPU大數據量的處理過程中一般采用CPU的內部DMA控制器的操作，來實現數據直接通過I/O交換工作方式，達到內存中。這種方式中，首先是PCIe設備發出DMA(Direct Memory Access，直接內存存取)請求，CPU接受到請求后會響應該請求。此時CPU將工作方式更改為DMA操作方式，此時CPU放棄對內存的控制，轉由DMA控制器直接控制。由CPU內部的DMA控制器對內存尋址，決定數據傳送的內存單元地址和數據的量，并執行響應的數據傳送的操作。當數據操作完成后，DMA控制器向CPU報告操作完成。此時CPU重新獲得內存的控制權。在CPU的DMA方式，雖然可以滿足將PCIe設備將大量的OAM報文和數據寫入內存中。但是其缺點有1)是在CPU內部的DMA方位內存的階段中，內存的效能沒有充分發揮。相當一部分的內存工作周期是空閑的。這是因為PCIe設備在傳送兩個數據之間的間隔一般總是大于內存的存儲周期。2)CPU在執行DMA方式的時候會放棄對系統總線上的內存的操作。此時，CPU如果有些內存操作時被禁止的，實際上此時的CPU處于一個掛起狀態(即非正常工作狀態)。這也是降低了CPU的處理系統事件的效率大大降低。

因而，如何提供一種直接內存存取的實現系統及方法，以解決現有技術中的等種種缺陷，實已成為本領域從業者亟待解決的技術問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種直接內存存取的實現系統及方法，用于解決現有技術中在CPU內部的DMA方式內存階段，內存效能無法充分發揮，相當一部分的內存工作周期是空閑的，且CPU在執行DMA方式的時候會放棄對系統總線上的內存的操作，此時CPU如果禁止某些內存操作時，CPU處于掛起狀態，這樣便降低了CPU的處理系統事件的效率大大降低的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明一方面提供一種直接內存存取的實現系統，應用于與產生操作管理維護報文和數據的源模塊連接的大數據交換的機架式設備中，所述機架式設備包括用于處理所述操作管理維護報文和數據的中央處理模塊，所述直接內存存取的實現系統包括：與所述源模塊連接的交換模塊，用于當所述源模塊發出DMA請求并將產生的操作管理維護報文和數據傳輸至所述交換模塊時根據所述源模塊的識別符再將所述操作管理維護報文和數據轉發出去；與所述交換模塊連接的切換模塊還與所述中央處理模塊和一數據報文控制模塊連接，用于在接收到所述源模塊發出的DMA請求和所述操作管理維護報文和數據時將其直接發送至所述數據報文控制模塊；與所述中央處理模塊連接的所述數據報文控制模塊用于響應所述DMA請求，根據預存的數據報文優先級判斷所述操作管理維護報文和數據是否處于緊急狀態，若是，則令所述中央處理模塊處理所述操作管理維護報文和數據；若否，則將所述操作管理維護報文和數據寫入所述數據報文控制模塊下掛的多個隨機存儲模塊進行緩存，當所述數據報文控制模塊檢測到所述中央處理模塊處理完處于緊急狀態的操作管理維護報文和數據后，讀取緩存在所述隨機存儲模塊中的操作管理維護報文和數據，令所述中央處理模塊處理處理所述操作管理維護報文和數據。

優選地，所述切換模塊包括第一傳輸通道和第二傳輸通道，還用于當接收到DMA請求和操作管理維護報文和數據時將操作管理維護報文和數據通過所述第一傳輸通道直接發送給所述數據報文控制模塊；當所述數據報文控制模塊檢測到所述中央處理模塊處理完處于緊急狀態的操作管理維護報文和數據，將傳輸通道從所述第一傳輸通道切換至第二傳輸通道，通過所述第二傳輸通道將未處于緊急狀態的操作管理維護報文和數據傳輸給所述中央處理模塊，令所述中央處理模塊處理處理所述操作管理維護報文和數據。