一种基于Linux系统的串行RapidIo数据传输方法

摘要

一种基于Linux系统的串行RapidIo数据传输方法，利用少量的DMA控制器资源，采用DMA链表模式，并将DMA控制器的寄存器空间映射到FPGA，从而实现FPGA通过写CPU的DMA模式寄存器MRn的[CC]bit，开始DMA链表传输，从而发起rapidio链路的数据传输，整个数据传输过程无论是写DMA寄存器还是DMA搬运数据以及最后的rapidio链路数据传输都不需要CPU参与，极大的提高了CPU效率，并且数据传输严格按照时序要求实现，摆脱利用中断实现时序同时频繁响应中断带来的性能下降的困境；利用uio技术，实现内核空间地址到用户空间地址的映射，使得在用户空间可以直接操作内核空间地址，避免用户空间和内核空间的数据拷贝。并且可以设计DMA链表节点，实现rapidio链路输出窗口的数据传输的灵活控制。

主权项

一种基于Linux系统的串行RapidIo数据传输方法，其特征在于：设置支持rapidio接口的CPU和与CPU相连的对端设备，由对端设备产生时序；在初始化后进行数据传输，初始化过程包括以下子步骤，步骤1.1，采用DMA基本链表模式，建立DMA 链表，DMA 链表中的节点包括头节点和数据传输节点，每个rapidio输出窗口对应一个DMA链表的数据传输节点；DMA 链表中每个节点的数据结构包括源地址、目的地址、传输长度、下一个节点的地址Next link addr，Next link addr中设一个标志位End of link表示当前节点是否为最后一个节点；步骤1.2，申请所需的多个rapidio输出窗口，并申请每个rapidio输出窗口相应的内核DMA空间；步骤1.3，每一个内核DMA空间地址和相应的rapidio输出窗口的IO空间地址分别填入DMA链表中对应数据传输节点的源地址和目的地址，建立rapidio传输通道；步骤1.4，申请一个rapidio输入窗口，rapidio输入窗口的地址转换单元的源地址包含CPU的DMA寄存器的地址；同时在对端设备中申请一个输出窗口，并且对端设备的输出窗口和rapidio输入窗口有相同的rapidio空间的地址；步骤1.5，使用uio技术，将DMA链表、为rapidio输出窗口申请的内核DMA空间的所有存储空间都映射到用户空间；数据传输过程包括以下子步骤，步骤2.1，写步骤1.5使用uio技术映射到用户空间的存储空间，实现数据装入；步骤2.2，当数据装入完成后，在用户态清除DMA链表头结点的end of link标志位；步骤2.3，当对端设备产生的时序到了发起传输数据的时刻后，由对端设备通过步骤1.3建立的rapidio传输通道，写CPU的DMA寄存器，将CPU的DMA寄存器的模式寄存器的[CC]bit置1。