PCIE-SRIO数据交互处理方法与流程

本发明涉及pcie接口领域，特别涉及一种pcie-srio数据交互处理方法。

背景技术：

国产cpu对外提供的高速总线接口多为pcie接口，在实际的工程项目应用中还需要使用srio等高速总线，目前国内还没有成熟的高速pcie-srio接口转换芯片能够完全满足工程项目需求，公司将采用国产fpga实现高速pcie-srio桥，满足国产cpu的工程应用中多种高速总线接口的特殊需求，使用国产化的硬件平台，确保信息安全。

常用的国外专用pcie-srio桥芯片，如idt公司的tsi721芯片，通常采用dma(directmemoryaccess，直接存储器访问)的形式进行数据交互，该方式虽然可以有效降低处理器的负担，但是在使用过程中并不能有效降低程序的开发难度和复杂度(如链表指针的维护)。

技术实现要素：

本发明提供了一种pcie-srio数据交互处理方法，以解决至少一个上述技术问题。

为解决上述问题，作为本发明的一个方面，提供了一种pcie-srio数据交互处理方法，包括：在处理器的内存空间划分容量为128mb的空间用于数据，为nwrite/nread/message/swrite各划分16mb的空间；

其中，nwrite为srio协议中的写事务，其作用是向目标设备的存储器指定地址中写入数据；

nread为srio协议中的读事务，其作用是从目标设备的存储器指定地址中读出数据；

message为srio协议中的消息事务，在某些情况下，本地设备不具备访问目标设备的存储器的能力，通过消息(message)可以实现数据从本地设备到目标设备的传递；

swrite为srio协议中的大数据流写事务，其作用是通过类dma操作的方式来实现高效的大数据量迁移。

优选地，nwrite操作时，其内部16mb空间以1024字节为单位划分为16384个存储单元，包括以下操作步骤：

步骤11，处理器写入需要发送的数据目标地址、数据包大小和数据内容写入到nwrite内存的第n个存储单元；

步骤12，处理器通过控制与状态处理单元通知系统有nwrite类型的操作需要处理；

步骤13，系统通过axi_mm主接口单元从nwrite内存的第n个存储单元中读取数据并发送给nwrite处理单元；

步骤14，nwrite处理单元对数据进行解析，按照srio协议所要求的格式进行打包并发送给srio接口；

步骤15，数据发送成功，通过控制与状态处理单元通知处理器；数据发送失败，通过控制与状态处理单元通知处理器；

步骤16，无论nwrite发送数据成功/失败，系统内部的nwrite操作计数器自动完成加1操作，以便于下次进行nwrite操作时自动从第n+1个存储单元获取数据(当当前处理的nwrite存储单元为16384时，则下一次处理的存储单元为1)。

优选地，nread操作时，其内部16mb空间以1024字节为单位划分为16384个存储单元，包括以下操作步骤：

步骤21，处理器写入需要读取的数据目标地址、数据包大小和数据内容写入到nread内存的第n个存储单元；

步骤22，处理器通过控制与状态处理单元通知系统有nread类型的srio操作需要处理；

步骤23，系统通过axi_mm主接口单元从nread内存的第n个存储单元中读取数据并发送给nread处理单元；

步骤24，nread处理单元对数据进行解析，按照srio协议所要求的格式进行打包并发送给srio接口；

步骤25，远端设备通过srio接口将读取的数据结果发送给nread处理单元；

步骤26，nread处理单元将数据按照nread存储单元的数据存储结构进行打包处理；

步骤27，通过axi_mm主接口处理单元将nread处理单元打包好的数据写回到nread的第n个存储单元；

步骤28，通过控制与状态处理单元通知处理器nread操作完成；

步骤29，如果在超时时间内未接收到远端设备所返回的nread数据，通过控制与状态处理单元通知处理器nread操作超时；

步骤210，无论nread操作成功/失败，系统内部的nread操作计数器自动完成加1操作，以便于下次进行nread操作时自动从第n+1个存储单元获取数据(当当前处理的nread存储单元为16384时，则下一次处理的存储单元为1)。

优选地，message操作时，其内部16mb空间以8192字节为单位划分为2048个存储单元，包括以下操作步骤：

步骤31，处理器写入message的邮箱号、优先级和数据内容写入到message内存的第n个存储单元；

步骤32，处理器通过控制与状态处理单元通知系统有message类型的srio操作需要处理；

步骤33，系统通过axi_mm主接口单元从message内存的第n个存储单元中读取数据并发送给message处理单元；

步骤34，message处理单元对数据进行解析，按照srio协议所要求的格式进行打包并发送给srio接口；

步骤35，远端设备通过srio接口将message接收应答发送给message处理单元；

步骤36，当所有message分段发送并得到响应后，message处理单元通过控制与状态处理单元通知处理器message操作完成；

步骤37，如果在超时时间内未接收到远端设备所返回的message应答，通过控制与状态处理单元通知处理器message操作超时；

步骤38，无论message操作成功/失败，系统内部的message操作计数器自动完成加1操作，以便于下次进行message操作时自动从第n+1个存储单元获取数据(当当前发送的message存储单元为2048时，则下一次处理的存储单元为1)。

优选地，swrite操作时，其内部16mb空间以1m字节为单位划分为16个存储单元，包括以下操作步骤：

步骤41，处理器写入swrite的目标地址、优先级和数据内容写入到swrite内存的第n个存储单元；

步骤42，处理器通过控制与状态处理单元通知系统有swrite类型的srio操作需要处理；

步骤43，系统通过axi_mm主接口单元从swrite内存的第n个存储单元中读取数据并发送给swrite处理单元；

步骤44，swrite处理单元对数据进行解析，按照srio协议所要求的格式进行打包并发送给srio接口；

步骤45，数据发送成功，通过控制与状态处理单元通知处理器；数据发送失败，通过控制与状态处理单元通知处理器；

步骤46，无论swrite发送数据成功/失败，系统内部的swrite操作计数器自动完成加1操作，以便于下次进行swrite操作时自动从第n+1个存储单元获取数据(当当前处理的swrite存储单元为8时，则下一次处理的存储单元为1)。

由于采用了上述技术方案，本发明在不增加处理器负担的同时，可有效的降低程序的开发难度和复杂度。

附图说明

图1示意性地示出了pcie-srio内部实现框图；

图2示意性地示出了128mb存储空间划分示意图。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

本文提出了一种pcie-srio数据交互处理方式，在不增加处理器负担的同时，可有效的降低程序的开发难度和复杂度。

其中，nwrite/nread/message/swrite/maintenance/doorbell是srio总线的协议类型。

nwrite，srio协议中的写事务，其作用是向目标设备的存储器指定地址中写入数据；

nread，srio协议中的读事务，其作用是从目标设备的存储器指定地址中读出数据；

swrite，srio协议中的大数据流写事务，其作用是通过类dma操作的方式来实现高效的大数据量迁移；

message，srio协议中的消息事务，在某些情况下，本地设备不具备访问目标设备的存储器的能力，通过消息(message)可以实现数据从本地设备到目标设备的传递；

maintenacne，srio协议中的维护事务，用于配置/读取目标设备的维护寄存器的维护寄存器；

doorbell，srio协议中的门铃事务，本地设备用该事务将非常短的消息发送到目标设备，类似中处理器中的中断。

在处理器的内存空间划分容量为128mb的空间用于数据，为nwrite/nread/message/swrite各划分16mb的空间。

nwrite操作时，其内部16mb空间以1024字节为单位划分为16384个存储单元，nwrite的具体操作步骤：

1)处理器写入需要发送的数据目标地址、数据包大小和数据内容写入到nwrite内存的第n个存储单元；

2)处理器通过控制与状态处理单元通知系统有nwrite类型的操作需要处理；

3)系统通过axi_mm主接口单元从nwrite内存的第n个存储单元中读取数据并发送给nwrite处理单元；

4)nwrite处理单元对数据进行解析，按照srio协议所要求的格式进行打包并发送给srio接口；

5)数据发送成功，通过控制与状态处理单元通知处理器；数据发送失败，通过控制与状态处理单元通知处理器；

6)无论nwrite发送数据成功/失败，系统内部的nwrite操作计数器自动完成加1操作，以便于下次进行nwrite操作时自动从第n+1个存储单元获取数据(当当前处理的nwrite存储单元为16384时，则下一次处理的存储单元为1)。

nread操作时，其内部16mb空间以1024字节为单位划分为16384个存储单元，nread的具体操作步骤：

1)处理器写入需要读取的数据目标地址、数据包大小和数据内容写入到nread内存的第n个存储单元；

2)处理器通过控制与状态处理单元通知系统有nread类型的srio操作需要处理；

3)系统通过axi_mm主接口单元从nread内存的第n个存储单元中读取数据并发送给nread处理单元；

4)nread处理单元对数据进行解析，按照srio协议所要求的格式进行打包并发送给srio接口；

5)远端设备通过srio接口将读取的数据结果发送给nread处理单元；

6)nread处理单元将数据按照nread存储单元的数据存储结构进行打包处理；

7)通过axi_mm主接口处理单元将nread处理单元打包好的数据写回到nread的第n个存储单元；

8)通过控制与状态处理单元通知处理器nread操作完成；

9)如果在超时时间内未接收到远端设备所返回的nread数据，通过控制与状态处理单元通知处理器nread操作超时；

10)无论nread操作成功/失败，系统内部的nread操作计数器自动完成加1操作，以便于下次进行nread操作时自动从第n+1个存储单元获取数据(当当前处理的nread存储单元为16384时，则下一次处理的存储单元为1)。

message操作时，其内部16mb空间以8192字节为单位划分为2048个存储单元，message的具体操作步骤：

1)处理器写入message的邮箱号、优先级和数据内容写入到message内存的第n个存储单元；

2)处理器通过控制与状态处理单元通知系统有message类型的srio操作需要处理；

3)系统通过axi_mm主接口单元从message内存的第n个存储单元中读取数据并发送给message处理单元；

4)message处理单元对数据进行解析，按照srio协议所要求的格式进行打包并发送给srio接口；

5)远端设备通过srio接口将message接收应答发送给message处理单元；

6)当所有message分段发送并得到响应后，message处理单元通过控制与状态处理单元通知处理器message操作完成；

7)如果在超时时间内未接收到远端设备所返回的message应答，通过控制与状态处理单元通知处理器message操作超时；

8)无论message操作成功/失败，系统内部的message操作计数器自动完成加1操作，以便于下次进行message操作时自动从第n+1个存储单元获取数据(当当前发送的message存储单元为2048时，则下一次处理的存储单元为1)。

swrite操作时，其内部16mb空间以1m字节为单位划分为16个存储单元，swrite的具体操作步骤：

1)处理器写入swrite的目标地址、优先级和数据内容写入到swrite内存的第n个存储单元；

2)处理器通过控制与状态处理单元通知系统有swrite类型的srio操作需要处理；

3)系统通过axi_mm主接口单元从swrite内存的第n个存储单元中读取数据并发送给swrite处理单元；

4)swrite处理单元对数据进行解析，按照srio协议所要求的格式进行打包并发送给srio接口；

5)数据发送成功，通过控制与状态处理单元通知处理器；数据发送失败，通过控制与状态处理单元通知处理器；

6)无论swrite发送数据成功/失败，系统内部的swrite操作计数器自动完成加1操作，以便于下次进行swrite操作时自动从第n+1个存储单元获取数据(当当前处理的swrite存储单元为8时，则下一次处理的存储单元为1)。

由于采用了上述技术方案，本发明在不增加处理器负担的同时，可有效的降低程序的开发难度和复杂度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。