[发明专利]基于Linux系统实现外设数据高速传输与处理的方法

权利要求书

1.一种基于Linux系统实现外设数据高速传输与处理的方法，其特征在于，Linux系统包括Linux内核、GPU、CPU和内存，所述的Linux内核包括一KGPU模块，且该Linux系统通过外设的接口连接所述的外设，该接口具有块式DMA传输能力和MSI虚拟中断能力，所述的外设设置有现场可编程门阵列FPGA，且所述的方法包括以下步骤：

(1)Linux系统对其物理内存以及其连接的外设进行初始化；

(2)所述的外设采集数据并通知所述的现场可编程门阵列FPGA对采集到的数据进行预处理；

(3)所述的现场可编程门阵列FPGA完成对接收到的数据的预处理，并将预处理后的数据通过块式DMA传输加MSI中断的方式发送给Linux系统；

(4)Linux系统中的CPU接收到该MSI中断，并通知所述的GPU对该Linux系统接收到的数据进行相应处理；

(5)所述的GPU完成数据的转换处理，并通知所述的CPU，由Linux内核进一步处理经GPU转换处理的数据，或由Linux系统的应用层直接处理经过GPU转换处理的数据。

2.根据权利要求1所述的基于Linux系统实现外设数据高速传输与处理的方法，其特征在于，所述的FPGA的接口为一PCIE接口。

3.根据权利要求1所述的基于Linux系统实现外设数据高速传输与处理的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中Linux系统对该Linux系统连接的外设进行初始化具体为：

Linux系统对设置有现场可编程门阵列FPGA的外设进行初始化，并通过所述的接口将该外设进行DMA传输的物理目的地址发送给所述的外设。

4.根据权利要求1所述的基于Linux系统实现外设数据高速传输与处理的方法，其特征在于，所述的步骤(3)中现场可编程门阵列FPGA完成对接收到的数据的预处理，并将预处理后的数据通过块式DMA传输加MSI中断的方式发送给Linux系统具体为：

所述的现场可编程门阵列FPGA将经预处理后的数据通过DMA传输加MSI中断的方式发送给Linux系统中的内存。

5.根据权利要求1所述的基于Linux系统实现外设数据高速传输与处理的方法，其特征在于，所述的步骤(4)中CPU接收到该MSI中断，并通知所述的GPU对该Linux系统接收到的数据进行相应处理具体为：

所述的CPU收到该MSI中断，并通过所述的KGPU模块通知所述的GPU对该Linux系统接收到的数据进行相应处理。

6.根据权利要求1所述的基于Linux系统实现外设数据高速传输与处理的方法，其特征在于，所述的步骤(5)的具体步骤为：

(5.1)所述的GPU完成数据的转换处理，并通过所述的KGPU模块通知所述的CPU该次数据的转换处理已完成；

(5.2)由所述的Linux内核进一步处理经所述的GPU转换处理的数据，或所述的CPU通过所述的Linux内核与应用层共享内存的方式，由该Linux系统的应用层直接处理经过所述的GPU转换处理的数据。

7.根据权利要求1所述的基于Linux系统实现外设数据高速传输与处理的方法，其特征在于，所述的步骤(1)前还有一步骤：

(1.0)所述的Linux系统启动前，需对Linux系统进行定制，预留大块物理内存以满足所述的现场可编程门阵列FPGA和GPU的使用需求。