[發明專利]一種基于DMA的數據處理系統及方法有效

申請號：	202010051355.9	申請日：	2020-01-17
公開（公告）號：	CN111221759B	公開（公告）日：	2021-05-28
發明（設計）人：	莫小妮;詹晉川;袁結全	申請（專利權）人：	深圳市風云實業有限公司
主分類號：	G06F13/28	分類號：	G06F13/28
代理公司：	成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229	代理人：	李蕊
地址：	518057 廣東省深圳市福田區***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于 dma 數據處理系統方法
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【說明書】：

本發明提供了一種基于DMA的數據處理系統，所述系統包括FPGA，以及與所述FPGA進行報文交互的CPU，所述FPGA與所述CPU之間通過基于PCIE協議的DMA處理子系統進行報文交互；所述FPGA用于對報文進行預處理，并通過PCIE接口將預處理后的報文通過DMA子系統存儲于CPU的存儲單元；所述FPGA還用于通過DMA子系統讀取存儲單元中的報文；所述CPU用于根據不同線程處理對應不同的報文。基于上述系統，本發明還公開了一種基于DMA的數據處理方法。本發明通過以上設計提高FPGA與CPU之間的數據交互速率，支持靈活可配置的報文處理流程。

技術領域

本發明屬于計算機應用技術領域，尤其涉及一種基于DMA的數據處理系統及方法。

背景技術

隨著技術的發展，在通信技術領域，高速網絡的要求越來越高，PCIE接口具有較大的數據傳送帶寬，同時使用廣泛。在現有的DMA報文處理機制中，需要采用輪詢處理的方式，提高了功耗，也對數據傳輸性能有所影響。

在本發明中，主要介紹FPGA與CPU之間，基于PCIE協議的DMA數據處理方法，采用描述符加指針管理的方式，有效提高FPGA與CPU之間的數據傳輸。同時，由于CPU都是多線程工作，從而引入了隊列的概念，使得CPU一個線程可以獨立處理一個隊列的報文。并且本發明考慮到在采用指針形式判別隊列的空滿狀態時，如果指針相等，即可表示滿狀態也可表示空狀態，在判別是需要額外耗費邏輯資源，因此，本發明將隊列預留一個位置，簡化了判別條件，也不會影響性能。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的一種基于DMA的數據處理系統及方法，提高了FPGA與CPU之間的數據交互速率，實現了支持靈活可配置的報文處理流程。

為了達到以上目的，本發明采用的技術方案為：

本方案提供一種基于DMA的數據處理系統，所述系統包括FPGA，以及與所述FPGA進行報文交互的CPU，所述FPGA與所述CPU之間通過基于PCIE協議的DMA處理子系統進行報文交互；

所述FPGA用于對報文進行預處理，并通過PCIE接口將預處理后的報文通過DMA處理子系統存儲于CPU的存儲單元；所述FPGA還用于通過DMA子系統讀取存儲單元中的報文；

所述CPU用于根據不同線程處理對應不同的報文。

進一步地，所述對報文進行預處理，其具體為：

對報文進行hash計算，得到報文的hash值，并根據所述hash值去查表，獲取報文需寫入的隊列信息，其中，所述報文的隊列信息與CPU的線程號以及DMA的隊列號相對應。

再進一步地，所述CPU的存儲單元包括：

RX描述符存儲區，用于根據對讀、寫指針的管理，決定是否讀取描述符，并通過RX描述符信息寫入對應的報文；

TX描述符存儲區，用于根據對讀、寫指針的管理，決定是否讀取描述符，并通過TX描述符信息讀取對應的報文；

報文存儲區，用于存儲完整報文。