[發明專利]用于PCIe設備的數據讀取管理方法及裝置

有效

• 申請號: 201710986687.4
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107766270B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 王克非;張磊;李顯微;王志奇;陳梨;詹晉川
• 申請（專利權）人: 深圳市風云實業有限公司
• 主分類號: G06F13/30
• 分類號: G06F13/30
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 金旭鵬;肖冰濱

本發明實施例提供一種用于PCIe設備的數據讀取管理方法及裝置，屬于I/O設備技術領域。所述用于PCIe設備的數據讀取管理方法包括：接收來自一讀請求通道的讀請求；根據讀請求從讀請求標簽隊列中調取讀請求標簽，并將讀請求標簽保存至讀請求通道所對應的讀響應通道所配置的讀響應標簽隊列中；發送PCIe請求報文，該PCIe請求報文中封裝有讀請求標簽和讀請求；接收PCIe響應報文，解析出PCIe響應報文所包含的響應數據和讀響應標簽；以及當讀響應標簽與讀請求標簽相對應時，將響應數據寫入匹配讀響應標簽隊列所對應的讀響應通道中。由此保障了PCIe設備多通道讀取數據的嚴格保序，為PCIe設備的多通道數據讀取管理提供了一種新的策略。

技術領域

本發明涉及I/O設備技術領域，具體地涉及一種用于PCIe設備的數據讀取管理方法及裝置。

背景技術

PCI Express(PCIe)是目前應用最為廣泛的I/O總線標準，它可提供點到點的串行差分信號鏈路的互連設備，且具有高性能、高帶寬、雙單工等特點。因此，取代了早期并行PCI總線，從而滿足了發展迅速的微處理器及存儲器對速率和帶寬的要求。

如圖1所示，其示出了PCIe總線協議體系結構，其包含核心層、事務層、物理層、數據鏈路層和物理層。在數據讀取的過程中，數據報文首先在發射方設備的核心層(DeviceCore)中產生，然后再經過該設備的事務層(Transaction Layer)、數據鏈路層(Data LinkLayer)和物理層(Physical Layer)，最終發送出去。而接收端的數據也需要通過物理層、數據鏈路和事務層，并最終到達核心層。更具體地，事務層接收來自PCIe設備核心層的數據，并將其封裝為TLP(Transaction Layer Packet，事務層數據包)后，發向數據鏈路層；此外事務層還可以從數據鏈路層中接收數據報文，然后轉發至PCIe設備的核心層。數據鏈路層保證來自發送端事務層的報文可以可靠、完整地發送到接收端的數據鏈路層，來自事務層的報文在通過數據鏈路層時，將被添加序列號前綴和CRC(循環冗余校驗)后綴，而數據鏈路層使用ACK/NAK協議來保證報文的可靠傳遞。

PCIe總線在數據讀取上采用基于報文的數據傳輸架構，將請求報文和響應報文分離并各自獨立的傳輸，從而提高了總線帶寬的利用率，但同時也增加了PCIe設備數據處理的復雜性。在DMA(Direct Memory Access，直接內存存取)的讀事務中，PCIe會將其封裝為內存讀請求和讀響應兩種報文，由于請求和響應各自獨立傳輸，需要用tag(標簽)來標識他們之間的對應關系，tag是一個數字編號，PCIe允許發出多個內存讀請求報文，所有發出去的讀請求報文tag不允許重復，主機Host收到讀請求后會提取相應的tag，并在返回DMA數據時會將該tag添加到讀響應報文中，而PCIe設備會在收到一個讀請求的所有數據后該讀請求的tag才可以被再次使用。

本申請發明人在實現本發明的過程中發現：主機Host訪存可能是亂序的，因此讀響應并不是按照讀請求的順序返回的；但是，PCIe設備又需要順序處理數據，故需要DMA控制器對tag和數據進行匹配和重排序。在一種情況下，如果PCIe設備有多個DMA讀請求通道，那么多個通道之間的讀請求又是交叉的，但是PCIe設備又要求返回的數據對每個通道都要保序，情況將更為復雜，影響了PCIe設備的數據讀取效率和成功率。

發明內容

本發明實施例的目的是提供一種用于PCIe設備的數據讀取管理方法及裝置，用以至少解決現有技術中PCIe設備在讀取數據時因要求每對請求、響應通道的讀取都要實現保序而導致PCIe設備的數據讀取效率和成功率較低的技術問題。