[发明专利]数据传输装置和数据传输系统

说明书

本申请提供一种数据传输装置和数据传输系统，装置包括：队列管理模块，连接主机，用于管理数据传输队列的状态信息，并接收主机发送的数据传输指令；描述符调度模块，连接所述队列管理模块，用于在接收到所述队列管理模块发出的数据传输通知信息后，调取所述数据传输指令中指定的目标队列的原始描述符；描述符构建模块，连接所述描述符调度模块，用于接收所述目标队列的原始描述符，并根据所述原始描述符和所述数据传输装置的当前可用存储容量，构建所述目标队列的子描述符；传输控制器，连接所述描述符构建模块，用于接收目标队列的子描述符，并基于子描述符传输所述目标队列中的数据。本申请实现了无需主机处理器监管情况下的大数据量传输。

技术领域

本申请涉及数据传输技术领域，具体而言，涉及一种数据传输装置和数据传输系统。

背景技术

FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

IP(Intelligent Property)核是具有知识产权核的集成电路芯核总称，具有特定功能的宏模块，与芯片制造工艺无关，可以移植到不同的半导体工艺中。基于IP的设计已成为目前FPGA设计的主流方法之一。

DMA(Direct Memory Access，直接存储器访问)传输将数据从一个地址空间复制到另外一个地址空间。当CPU初始化这个传输动作，传输动作本身是由DMA控制器来实行和完成，不需要消耗额外的CPU资源。DMA传输对于高效能嵌入式系统及网络十分重要。

对于普遍的DMA使用场景，主机内存数据通过PCIe(peripheral componentinterconnect express，高速串行计算机扩展总线标准)总线，由DMA控制器控制，传输至外设板卡，外设板卡如基于FPGA的、集成DMA控制器的各类通信卡、计算加速卡等。外设板卡存储资源相对有限，且数据处理带宽、延迟等性能指标通常会劣于PCIe总线，即DMA通道的输入端数据生产能力大于输出端数据消费能力。这种数据生产能力与消费能力的不匹配，使数据生产端必须在数据输送时根据消费端可用容量发起DMA传输，从而使大数据量的传输不断中断，并由数据生产端处理这种中断，不断发起小规模数据片段的DMA传输指令，造成生产端的压力及传输过程的低效。因此，基于DMA方式进行数据传输的场景，需要解决由于数据生产能力大于消费能力所导致的生产端压力及传输过程的低效问题。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种数据传输装置和数据传输系统，将主机对于数据传输过程的跟踪控制卸载至外设的数据传输装置，实现无需主机处理器监管情况下的大数据量传输，有效解决大数据量传输场景下，数据生产能力大于消费能力所导致的传输过程的低效问题。

本申请实施例第一方面提供了一种数据传输装置，包括：队列管理模块，连接主机，用于管理数据传输队列的状态信息，并接收主机发送的数据传输指令；描述符调度模块，连接所述队列管理模块，用于在接收到所述队列管理模块发出的数据传输通知信息后，调取所述数据传输指令中指定的目标队列的原始描述符；描述符构建模块，连接所述描述符调度模块，用于接收所述目标队列的原始描述符，并根据所述原始描述符和所述数据传输装置的当前可用存储容量，构建所述目标队列的子描述符；传输控制器，连接所述描述符构建模块，用于接收所述目标队列的子描述符，并基于所述子描述符传输所述目标队列中的数据。

于一实施例中，还包括：传输完成控制模块，分别连接所述描述符构建模块和所述主机，用于在接收到来自所述描述符构建模块的数据传输完成信息后，将所述目标队列的传输完成信息反馈至所述主机。

于一实施例中，所述队列管理模块包括：操作队列，连接所述主机，用于存储从所述主机获取的所述传输队列的状态信息；操作流水线，连接所述操作队列，用于以流水线方式访问所述传输队列的状态信息。