[发明专利]基于PCIe总线的信道分配、释放、数据传输方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种信道分配、释放、数据传输方法和系统。具体地说涉及一种基于PCIe总线的信道分配、释放、数据传输方法和系统。

背景技术

PCIe作为一种局部总线，目前绝大多数处理器都包含了PCIe控制器来连接外部设备，用来进行外设和处理器之间的数据传输。在互联网中的许多概念现在都出现在了PCIe总线中，如交换，路由等，PCIe总线也由若干层次组成，主要分为事务层，数据链路层和物理层，其跟网络协议栈颇有类似。PCIe链路作为一种“端到端的数据传送方式”，包含了发送逻辑和接收逻辑，其可以由多条Lane组成，也就是通常意义上的X1、X2、X8、X16等。PCIe总线规范在经历了V1.0，V1.0a，V1.1，V2.0和V2.1后，目前已经升级至现在的V3.0，其单Lane的峰值带宽已经达到了8GT/s。

随着多媒体时代的来临以及用户体验的不断要求，大数据传输不断遭遇前所未有的挑战，尤其是当网络数据或者采集数据需要转移到不同的处理器上进行信息处理时，如何设计一种核间通信的方式变得尤为重要。现在业内主要采用一种比较简单的串行数据传输方式，主要是处理器搬移数据到PCIe空间后再告知对端，这种方法在数据量小的时候可以满足需求，但是随着随着操作系统不断支持多任务以及数据量的飞速提升，传统的方法渐渐已不能满足工业界的需求。

公告号为CN103353861A,发明名称为“实现分布式I/O资源池化的方法及装置，通过主控制根节点，管理其所在计算节点内的所有I/O节点；通过I/O虚拟单元，虚拟化其对应的物理I/O节点，使其具备同时被多个根节点共享的能力；通过I/O资源代理单元，代理驻留在本地或者远程计算节点连接的I/O节点中的I/O资源，实现I/O资源从一个PCIe域到另一个PCIe域的映射，使得根节点和I/O资源间形成了跨PCIe域的透明通信。但该专利文献只是通过I/O虚拟化多根共享方式，也即对I/O资源进行虚拟化从而形成一种“资源池”，使得不同的处理器可以共享各种数据信息，但并未提供对“资源池”的有效管理方式，导致数据搬运过程中对PCIe总线利用率低，发送端和接收端的处理器占用率过高。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术缺少对资源池的有效管理方式，导致数据搬运过程中对PCIe总线利用率低，发送端和接收端的处理器占用率过高，从而提出一种能够对资源池进行有效管理的基于PCIe总线的信道分配、释放、数据传输方法和系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种基于PCIe总线的信道分配方法，包括如下步骤：

S1：在PCIe空间划分出管理区和资源池，所述资源池内包括可用于建立信道的若干块空闲区；

S2：在所述管理区内存储与空闲区对应的空闲区链表，所述空闲区链表中记载每一块空闲区的位置和空间大小；

S3：接收信道分配申请，在空闲区链表上找到与所述信道分配申请相适应的空闲区；

S4：在相适应的空闲区划分连接发送端与接收端的信道。

本发明所述的基于PCIe总线的信道分配方法，所述步骤S2包括如下步骤：

S21：将资源池中的空闲区的位置和空间大小用相应的空闲区描述符描述；

S22：将空闲区描述符用对应的位图标记，将位图和其指向的空闲区描述符存入数组，得到空闲区链表；

S23：将空闲区链表以数据形式存入管理区。

本发明所述的基于PCIe总线的信道分配方法，所述步骤S3包括如下步骤：

S31：接收信道分配申请；

S32：遍历空闲区链表中的位图，通过空闲区链表找到空间大于或者等于所要分配的信道的空闲区作为相适应的空闲区；

S33：在空闲区链表上删除相适应的空闲区所对应的位图和其指向的空闲区描述符。

本发明所述的基于PCIe总线的信道分配方法，所述步骤S4包括如下步骤：

S41：将相适应的空闲区描述符作为信道描述符，并将该信道描述符用对应的位图标记，将该位图和其指向的信道描述符存入信道描述符数组；

S42：将信道描述符数组存入管理区的尾部；

S43：管理区按照所述信道描述符数组划分连接发送端与接收端的信道。

本发明所述的基于PCIe总线的信道分配方法，还包括如下步骤：