[发明专利]用于PCIe设备的数据读取管理方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种用于PCIe设备的数据读取管理方法及装置，属于I/O设备技术领域。所述用于PCIe设备的数据读取管理方法包括：接收来自一读请求通道的读请求；根据读请求从读请求标签队列中调取读请求标签，并将读请求标签保存至读请求通道所对应的读响应通道所配置的读响应标签队列中；发送PCIe请求报文，该PCIe请求报文中封装有读请求标签和读请求；接收PCIe响应报文，解析出PCIe响应报文所包含的响应数据和读响应标签；以及当读响应标签与读请求标签相对应时，将响应数据写入匹配读响应标签队列所对应的读响应通道中。由此保障了PCIe设备多通道读取数据的严格保序，为PCIe设备的多通道数据读取管理提供了一种新的策略。

技术领域

本发明涉及I/O设备技术领域，具体地涉及一种用于PCIe设备的数据读取管理方法及装置。

背景技术

PCI Express(PCIe)是目前应用最为广泛的I/O总线标准，它可提供点到点的串行差分信号链路的互连设备，且具有高性能、高带宽、双单工等特点。因此，取代了早期并行PCI总线，从而满足了发展迅速的微处理器及存储器对速率和带宽的要求。

如图1所示，其示出了PCIe总线协议体系结构，其包含核心层、事务层、物理层、数据链路层和物理层。在数据读取的过程中，数据报文首先在发射方设备的核心层(DeviceCore)中产生，然后再经过该设备的事务层(Transaction Layer)、数据链路层(Data LinkLayer)和物理层(Physical Layer)，最终发送出去。而接收端的数据也需要通过物理层、数据链路和事务层，并最终到达核心层。更具体地，事务层接收来自PCIe设备核心层的数据，并将其封装为TLP(Transaction Layer Packet，事务层数据包)后，发向数据链路层；此外事务层还可以从数据链路层中接收数据报文，然后转发至PCIe设备的核心层。数据链路层保证来自发送端事务层的报文可以可靠、完整地发送到接收端的数据链路层，来自事务层的报文在通过数据链路层时，将被添加序列号前缀和CRC(循环冗余校验)后缀，而数据链路层使用ACK/NAK协议来保证报文的可靠传递。

PCIe总线在数据读取上采用基于报文的数据传输架构，将请求报文和响应报文分离并各自独立的传输，从而提高了总线带宽的利用率，但同时也增加了PCIe设备数据处理的复杂性。在DMA(Direct Memory Access，直接内存存取)的读事务中，PCIe会将其封装为内存读请求和读响应两种报文，由于请求和响应各自独立传输，需要用tag(标签)来标识他们之间的对应关系，tag是一个数字编号，PCIe允许发出多个内存读请求报文，所有发出去的读请求报文tag不允许重复，主机Host收到读请求后会提取相应的tag，并在返回DMA数据时会将该tag添加到读响应报文中，而PCIe设备会在收到一个读请求的所有数据后该读请求的tag才可以被再次使用。

本申请发明人在实现本发明的过程中发现：主机Host访存可能是乱序的，因此读响应并不是按照读请求的顺序返回的；但是，PCIe设备又需要顺序处理数据，故需要DMA控制器对tag和数据进行匹配和重排序。在一种情况下，如果PCIe设备有多个DMA读请求通道，那么多个通道之间的读请求又是交叉的，但是PCIe设备又要求返回的数据对每个通道都要保序，情况将更为复杂，影响了PCIe设备的数据读取效率和成功率。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种用于PCIe设备的数据读取管理方法及装置，用以至少解决现有技术中PCIe设备在读取数据时因要求每对请求、响应通道的读取都要实现保序而导致PCIe设备的数据读取效率和成功率较低的技术问题。