[发明专利]一种基于FPGA的DMA设备及DMA数据搬移方法

说明书

本申请公开了一种基于FPGA的DMA设备及DMA数据搬移方法，DMA设备包括：配置模块用于获取主机发送的配置信息，并基于配置信息向多通道模块中多个数据搬移通道分别下发数据搬移任务；配置信息包括每个通道待搬移的数据量、源地址、目的地址；多通道模块用于通过每个数据搬移通道基于对应的搬移任务向仲裁模块发送搬移请求；仲裁模块用于基于预设通道优先级从多个搬移请求中确定出第一目标请求，并处理第一目标请求以通过对应的数据搬移通道将第一存储设备中的目标数据搬移至第二存储设备，当第一存储设备中数据量不足，则基于预设通道优先级确定出第二目标请求进行处理。能够满足多个外部存储设备之间的数据搬移需求，提升数据搬移效率。

技术领域

本申请涉及数据传输技术领域，特别涉及一种基于FPGA的DMA设备及DMA数据搬移方法。

背景技术

随着异构加速日益广泛的应用，基于FPGA(即Field Programmable Gate Array现场可编程与门阵列)的加速卡也发展迅速。加速卡FPGA通过PCIE接口与服务器主机连接，服务器主机通过PCIE(即peripheral component interconnect express，一种高速串行计算机扩展总线标准)接口将需要加速的数据发送给加速卡FPGA，加速卡FPGA处理完成后通过PCIE接口返回相关的数据。在数据传输过程中，DMA(即direct memory access，直接存储器访问)是常用的数据搬移设备，用于接收主机的搬移指令，申请总线控制权，进行数据搬移。

目前，如果系统中的外设较多，现有的DMA一次只能接收一次搬移指令，那就需要多个DMA同时工作才能满足要求，而这样显然会增加系统复杂性。而且因为都挂在同一总线上，多个DMA并不能同时搬移数据，同一时刻只有一个DMA能获取总线，进行数据搬移。这样总线就需要在多个DMA之间进行切换，效率较低。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种基于FPGA的DMA设备及DMA数据搬移方法，能够满足多个外部存储设备之间的数据搬移需求，避免总线在多个DMA之间进行切换，提升数据搬移效率。其具体方案如下：

第一方面，本申请公开了一种基于FPGA的DMA设备，包括配置模块、多通道模块、仲裁模块，其中，

所述配置模块，用于获取主机发送的配置信息，并基于所述配置信息向所述多通道模块中相应的多个数据搬移通道分别下发对应的数据搬移任务；其中，所述配置信息包括每个所述数据搬移通道待搬移的数据量、源地址以及目的地址；

所述多通道模块，用于通过每个所述数据搬移通道基于对应的所述数据搬移任务向所述仲裁模块发送搬移请求；

所述仲裁模块，用于基于预设通道优先级从多个所述搬移请求中确定出第一目标请求，并处理所述第一目标请求以通过所述第一目标请求对应的所述数据搬移通道将第一存储设备中的目标数据搬移至第二存储设备，当所述第一目标请求对应的所述第一存储设备中数据量不足，则基于所述预设通道优先级确定出第二目标请求进行处理。

可选的，所述仲裁模块，具体用于基于所述预设通道优先级以及搬移请求对应的所述目的地址确定出所述第二目标请求进行处理。

可选的，所述仲裁模块，还用于当所述第一存储设备中数据量满足继续读取条件，则暂停处理所述第二目标请求，继续处理所述第一目标请求。

可选的，具体用于基于所述第一目标请求从所述第一存储设备中读取所述目标数据，并将所述目标数据放置于所述第一目标请求对应的所述数据搬移通道的缓存中，从所述缓存中读取所述目标数据写入所述第二存储设备中。

可选的，还包括：

状态模块，用于记录全部所述数据搬移通道对应的搬移状态。

可选的，所述仲裁模块还用于：

将所述搬移状态写入所述状态模块。