基于linux实时操作系统的PCIE实时网卡数据传输方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于linux实时操作系统的PCIE实时网卡数据传输方法及装置，所述PCIE实时网卡包括带ARM核的FPGA芯片，包括：预先在ARM核处搭载linux实时操作系统；所述ARM核的FPGA芯片在接收到数据后，linux实时操作系统进行实时响应，所述ARM核实时输出逻辑逻辑控制信息对所述数据进行处理。预先设置一存储SD卡接口，以提供访问SD卡存储器的功能，所述SD卡接口用于存储所述linux实时操作系统。利用ARM的逻辑控制能力以及操作系统的实时特性，实现大数据的网络收发、实时的网络通信、极高的带宽利用率。的带宽利用率。

【技术实现步骤摘要】
基于linux实时操作系统的PCIE实时网卡数据传输方法及装置


[0001]本专利技术涉及实时网卡技术，尤其涉及一种基于linux实时操作系统的PCIE实时网卡数据传输方法及装置。

技术介绍

[0002]随着计算机网络技术的飞速发展，为了满足各种应用环境和应用层次的需求，出现了许多不同类型的实时网卡，例如USB实时网卡、PCI实时网卡、PCIX实时网卡、PCIE实时网卡等，现在市面最流行的实时网卡类型为千兆PCIE实时网卡。
[0003]千兆PCIE实时网卡的常用技术方案是选择实时网卡的以太网控制器芯片，例如市面上常见的RTL81390D等芯片，围绕主控芯片进行电路设计。这种方案设计出的PCIE实时网卡完全满足IEEE 802.3关于物理层和数据链路层的标准，在接入计算机后PCIE实时网卡充当计算机与网络线缆之间的物理连线。
[0004]现有的千兆PCIE实时网卡作为计算机与网络之间的线缆使用，在大数据的收发中受限于MTU，需要将大数据拆分为较小的小数据后逐帧发送。这种情况会持续占用计算机系统资源，同时频繁的系统调用并不能得到及时的响应，导致网络收发周期不稳定，实时性较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种基于linux实时操作系统的PCIE实时网卡数据传输方法及装置，利用ARM的逻辑控制能力以及操作系统的实时特性，实现大数据的网络收发、实时的网络通信、极高的带宽利用率。
[0006]本专利技术实施例的第一方面，提供一种基于linux实时操作系统的PCIE实时网卡数据传输方法，所述PCIE实时网卡包括带ARM核的FPGA芯片，包括：
[0007]预先在ARM核处搭载linux实时操作系统；
[0008]所述ARM核的FPGA芯片在接收到数据后，linux实时操作系统进行实时响应，所述ARM核实时输出逻辑逻辑控制信息对所述数据进行处理。
[0009]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，预先设置一存储SD卡接口，以提供访问SD卡存储器的功能，所述SD卡接口用于存储所述linux实时操作系统。
[0010]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述带ARM核的FPGA芯片通过PCIE总线与主机内存连接；
[0011]基于所述linux实时操作系统将所述PCIE总线接收到的数据写入PCIE实时网卡内。
[0012]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，基于所述linux实时操作系统的进程调度响应周期为30us。
[0013]根据本申请的第二方面，提供了一种基于linux实时操作系统的PCIE实时网卡数
据传输装置，所述PCIE实时网卡包括带ARM核的FPGA芯片，包括：
[0014]预先搭载模块，用于预先在ARM核处搭载linux实时操作系统；
[0015]实时响应模块，用于在所述ARM核的FPGA芯片在接收到数据后，linux实时操作系统进行实时响应，所述ARM核实时输出逻辑逻辑控制信息对所述数据进行处理。
[0016]可选地，在第二方面的一种可能实现方式中，存储模块，用于预先设置一存储SD卡接口，以提供访问SD卡存储器的功能，所述SD卡接口用于存储所述linux实时操作系统。
[0017]可选地，在第二方面的一种可能实现方式中，所述带ARM核的FPGA芯片通过PCIE总线与主机内存连接；
[0018]写入模块，用于基于所述linux实时操作系统将所述PCIE总线接收到的数据写入PCIE实时网卡内。
[0019]可选地，在第二方面的一种可能实现方式中，基于所述linux实时操作系统的进程调度响应周期为30us。
[0020]根据本申请的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述第一方面中任意一项所述的基于linux实时操作系统的PCIE实时网卡数据传输方法。
[0021]根据本申请的第四方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行上述第一方面中任意一项所述的基于linux实时操作系统的PCIE实时网卡数据传输方法。
[0022]本专利技术提供的一种基于linux实时操作系统的PCIE实时网卡数据传输方法及装置，使用了带实时操作系统的ARM核心，通过ARM核心管理PCIE，使得本技术方案的PCIE2.0 x4性能得到充分利用，理论上可以达到20Gb/s的峰值速率。并且，通过上述的技术方案还能够使得PCIE实时网卡处理进程调度的响应周期稳定在30us，使得软件有了很好的实时性，不会出现较大的网络抖动。
附图说明
[0023]图1为基于linux实时操作系统的PCIE实时网卡数据传输方法的流程图；
[0024]图2为PCIE实时网卡的结构示意图；
[0025]图3为FPGA通过PCIE总线与主机的连接结构示意图；
[0026]图4为基于ZYNQ实现的实时网卡总体的方案示意图；
[0027]图5A为SD卡接口的硬件连接方式示意图；
[0028]图5B为SD卡接口的原理图；
[0029]图5C为SD卡接口的引脚分配示意图；
[0030]图6为基于linux实时操作系统的PCIE实时网卡数据传输装置的结构图。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅
仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0033]应当理解，在本专利技术的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本专利技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0034]应当理解，在本专利技术中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0035]应当理解，在本专利技术中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，和/或B，可以表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于linux实时操作系统的PCIE实时网卡数据传输方法，所述PCIE实时网卡包括带ARM核的FPGA芯片，其特征在于，包括：预先在ARM核处搭载linux实时操作系统；所述ARM核的FPGA芯片在接收到数据后，linux实时操作系统进行实时响应，所述ARM核实时输出逻辑逻辑控制信息对所述数据进行处理。2.根据权利要求1所述的基于linux实时操作系统的PCIE实时网卡数据传输方法，其特征在于，预先设置一存储SD卡接口，以提供访问SD卡存储器的功能，所述SD卡接口用于存储所述linux实时操作系统。3.根据权利要求1所述的基于linux实时操作系统的PCIE实时网卡数据传输方法，其特征在于，所述带ARM核的FPGA芯片通过PCIE总线与主机内存连接；基于所述linux实时操作系统将所述PCIE总线接收到的数据写入PCIE实时网卡内。4.根据权利要求1所述的基于linux实时操作系统的PCIE实时网卡数据传输方法，其特征在于，基于所述linux实时操作系统的进程调度响应周期为30us。5.一种基于linux实时操作系统的PCIE实时网卡数据传输装置，所述PCIE实时网卡包括带ARM核的FPGA芯片，其特征在于，包括：预先搭载模块，用于预先在ARM核处搭载linux实时操作系统；实时响应模块，用于在所述ARM核的FPGA芯片在接收到数据后，linux实时操作系统进行实时响应，所述ARM核实时输出逻辑逻辑控制信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，
申请(专利权)人：北京中航双兴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：