[發明專利]一種PCIE設備、基于PCIE設備的數據傳輸方法和系統

有效

• 申請號: 202011064470.6
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112328520B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 蘇慶會;吳世勇;李銀龍;馮馳;王凱霖;王斌;王中原
• 申請（專利權）人: 鄭州信大捷安信息技術股份有限公司
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38;G06F13/42;G06F13/28
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 張立強

本發明提供一種PCIE設備、基于PCIE設備的數據傳輸方法和系統；該方法包括：生成N個各自獨立的DMA讀請求；按照預設的輪詢規則輪詢N個DMA讀請求中的TLP請求包，即：當前輪詢過程中，分別先后收集每個DMA讀請求中的一個TLP請求包，直至N個DMA讀請求均被輪詢一個DMA讀請求；根據收集先后順序為各個TLP請求包分配排序標簽；通過PCIE內核將攜帶有排序標簽的TLP請求包高速傳輸給主機，主機分別對接收到的TLP請求包進行處理，形成對應的TLP完成包，每個TLP完成包均攜帶有請求者標識信息和排序標簽；統一接收主機通過PCIE內核高速傳輸的TLP完成包，根據各TLP完成包的排序標簽對各TLP完成包進行統一排序；根據各TLP完成包攜帶的請求者標識信息依次返回統一排序后的TLP完成包。

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，尤其涉及一種PCIE設備、基于PCIE設備的數據傳輸方法和系統。

背景技術

隨著現代社會科技的發展，PCIE(peripheral component interconnectexpress)總線作為一種高性能I/O總線廣泛應用于計算機系統中。SR-IOV(Single-Root I/O Virtualization，單根I/O虛擬化)是PCI-SIG推出的一項標準，定義了一種PCIE設備虛擬化技術的標準機制，是“虛擬通道”的一種技術實現，用于將一個PCIE設備虛擬成多個PCIE設備，每個虛擬PCIE設備都具有自己的PCIE配置空間，如同物理PCIE設備一樣為上層軟件提供服務。

PCIE事物層與主機內存進行高速數據交互時，當請求方發出一定長度的存儲器請求時，請求方根據最大讀請求長度發出TLP請求包，主機以數量不等的TLP完成包回應，TLP完成包數據載荷最大為Max Payload Size。由于PCIE的傳輸有延時現象，可能由多個TLP完成包對應一個TLP請求包，所以返回的TLP完成包有亂序現象。系統中每個虛擬功能模塊都是相互獨立的，多個虛擬功能模塊共同參與數據傳輸則會導致每個虛擬功能模塊的TLP完成包的順序更加混亂。并且，一般在處理多個PCIE設備的DMA請求時，采用異步方式容易造成多個PCIE設備的等待時間過長，不利于負載均衡。

發明內容

針對現有的數據傳輸方法存在的TLP完成包的亂序問題以及易造成多個PCIE設備的等待時間過長，不利于負載均衡的問題，本發明提供一種PCIE設備、基于PCIE設備的數據傳輸方法和系統。

第一方面，本發明提供一種基于PCIE設備的數據傳輸方法，該方法包括：

步驟1：生成N個各自獨立的DMA讀請求，所述DMA讀請求包括至少一個TLP請求包，每個所述TLP請求包均攜帶有請求者標識信息，且大小均不會跨越4KB邊界；其中，N≥2；

步驟2：按照預設的輪詢規則輪詢N個DMA讀請求中的TLP請求包，所述預設的輪詢規則為：當前輪詢過程中，分別先后收集每個DMA讀請求中的一個TLP請求包，直至N個DMA讀請求均被收集一個TLP請求包；間隔預設時間后，進行下一次輪詢；

步驟3：根據收集先后順序為各個TLP請求包分配排序標簽；

步驟4：通過PCIE內核將攜帶有排序標簽的TLP請求包高速傳輸給主機，以供主機分別對接收到的TLP請求包進行處理，形成對應的TLP完成包，每個所述TLP完成包均攜帶有請求者標識信息和排序標簽；

步驟5：統一接收主機通過PCIE內核高速傳輸的TLP完成包，根據各TLP完成包的排序標簽對各TLP完成包進行統一排序；

步驟6：根據各TLP完成包攜帶的請求者標識信息依次返回統一排序后的TLP完成包。

進一步地，在根據收集先后順序為各個TLP請求包分配排序標簽時，排序標簽是依次連續遞增的。

進一步地，步驟5中，所述根據各TLP完成包的排序標簽對各TLP完成包進行統一排序，具體為：