【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于设备虚拟化领域，特别涉及一种多用户驱动与pcie设备的信息交互方法和装置。
技术介绍
1、pcie接口有着广泛的应用场景，如存储场景、ai智能场景等。随着虚拟化场景的应用，多个用户同时使用一个pcie设备的情况越来越普遍，通常会在一个pcie设备上虚拟出多个相同功能的设备，同时给主机侧多个用户使用，在每个用户的视角都是一个完整的pcie设备。例如，在pcie网卡设备场景中，主机可以同时运行多个用户的驱动程序，多用户驱动同时使用同一个网卡设备。在工作过程中，多用户驱动会通过同一个pcie链路访问自己用户的网卡信息，诸如用户各自的队列信息和配置项。
2、在信息交互中，由于使用的是同一个pcie链路通道，需要保证每个用户都能有访问机会，又要保证互相不影响。在多用户访问时，也需要保证每个用户的数据隐私，当前用户的数据信息不会被其他用户访问。
3、将实际pcie设备虚拟化为多个pcie设备可以通过以下两种方式实现，一种方式是将每个逻辑通道(function)虚拟为一个pcie设备，主机侧将每个function对应一个用户驱动，每个用户驱动通过function基地址寄存器(bar)调用pcie设备业务。以网卡为例，每个用户驱动可以拥有自己独立的网卡和远端进行通讯。另一种方式是将物理功能(pf)中bar的不同地址段虚拟出多个pcie设备。两种方式都是利用不同地址空间来虚拟化多个pcie设备，多function的bar和pf中bar的多地址段统称为多地址空间，每个地址空间可以对应主机侧的一个用户驱动。>
4、在当前多地址空间系统中，主机侧多用户驱动和pcie设备进行信息交互，通常有两种方式，即独立资源信息交互和共享资源信息交互。
5、独立资源信息交互是在多地址空间设备中，主机驱动通过各自的地址空间通道与设备进行信息交互，每个地址空间拥有各自独立的资源，使得每个用户驱动可以独立与设备进行信息通讯，但在地址空间比较多的时候，资源付出的代价会比较大。参见图1，主机侧多驱动102通过pcie链路103，访问用户各自的地址空间106，信息通过存储载体108，通过设备内微控制单元mcu 109，完成与设备固件的信息交互。
6、对于共享资源信息交互，主机侧的多用户驱动共享多地址空间设备的一套资源进行信息交互，多用户驱动通过抢锁与设备进行信息交互。参见图2，多用户驱动都共享存储载体208与设备固件进行信息交互。
7、当前的多地址空间独立资源信息交互方式，存在如下问题：在设备地址空间数量较多时，设备付出的代价就比较大，资源比较大。多用户驱动同时进行信息交互请求时，需要排队与设备固件进行通讯，导致每个用户驱动的信息交互的时间不可控。
8、当前的多地址空间共享资源信息交互方式，存在如下问题：每个用户驱动都可以访问共享资源，用户间信息互相可以访问共享资源，没有进行多用户间的数据保护隔离，存在用户信息泄密的风险。此外，不仅是主机侧多用户驱动之间需要抢锁，而且设备固件与用户驱动也要互相抢锁，导致通讯效率低下。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种多用户驱动与pcie设备的信息交互方法和装置，旨在实现多个用户驱动和pcie设备间的安全高效访问。
2、根据本专利技术的第一方面，提供了一种多用户驱动与pcie设备的信息交互方法，包括：
3、接收用户驱动的pcie设备访问请求，通过所述用户驱动对应的地址空间读取驱动抢锁标志位；
4、当所述驱动抢锁标志位无效时，确定所述用户驱动抢锁成功，将所述驱动抢锁标志位置为有效，并将所述用户驱动对应的抢锁成功标志位置为有效，然后通过所述用户驱动向所述pcie设备的寄存器组下发访问命令；
5、当访问命令下发完成时，通知所述pcie设备的微控制单元执行所述寄存器组中的访问命令，在完成所述访问命令的执行后清除所述寄存器组，并将所述驱动抢锁标志位置为无效。
6、优选地，在所述通过所述用户驱动对应的地址空间读取驱动抢锁标志位之后，进一步包括：
7、当所述驱动抢锁标志位有效时，确定所述用户驱动抢锁失败，禁止该用户驱动访问所述寄存器组，并重试读取驱动抢锁标志位的操作。
8、优选地，所述通过所述用户驱动向所述pcie设备的寄存器组下发访问命令，进一步包括：
9、如果是所述用户驱动对pcie设备的写操作，则将写入命令、地址和数据分别写入所述寄存器组中命令域、地址域和数据域；
10、如果是所述用户驱动对pcie设备的读操作，则将读取命令和地址分别写入所述寄存器组中命令域和地址域。
11、优选地，所述通知所述pcie设备的微控制单元执行所述寄存器组中的访问命令，进一步包括：
12、通过所述用户驱动更新驱动完成标志位，将其置为有效；
13、当硬件逻辑检测到所述驱动完成标志位跳变为有效时，上报中断给所述微控制单元：
14、解析所述中断，读取并解析所述寄存器组的访问命令信息，以执行所述访问命令。
15、优选地，所述清除所述寄存器组，并将所述驱动抢锁标志位置为无效，进一步包括：
16、当完成访问命令执行后，将固件操作完成标志位置为有效；
17、当用户驱动通过对应地址空间读取固件操作完成标志位为有效时，确定设备完成命令执行，通过所述用户驱动对应的地址空间将所述驱动抢锁标志位、驱动完成标志位和固件操作完成标志位置为无效，将所述寄存器组清除为初始值。
18、根据本专利技术的第二方面，提供了一种多用户驱动与pcie设备的信息交互装置，包括：
19、请求单元，用于接收用户驱动的pcie设备访问请求，通过所述用户驱动对应的地址空间读取驱动抢锁标志位；
20、下发单元，用于当所述驱动抢锁标志位无效时，确定所述用户驱动抢锁成功，将所述驱动抢锁标志位置为有效，并将所述用户驱动对应的抢锁成功标志位置为有效，然后通过所述用户驱动向所述pcie设备的寄存器组下发访问命令；
21、完成单元，用于当访问命令下发完成时，通知所述pcie设备的微控制单元执行所述寄存器组中的访问命令，在完成所述访问命令的执行后清除所述寄存器组，并将所述驱动抢锁标志位置为无效。
22、相比于相关技术，本专利技术的技术方案具备以下优点：
23、首先，多用户驱动共享一套资源，以较小的资源代价，实现多个用户驱动和pcie设备间的安全访问。其次，多用户驱动间进行抢锁，而设备固件不参与抢锁，提高了主机驱动的访问效率。在用户驱动抢到锁后，设备固件可以专门为该用户驱动服务，提高了信息交互时间的可控性。本专利技术还支持多用户间抢锁超时机制，超时自动释放锁。使得所有用户都有抢锁的机会。此外，多用户驱动间通过多地址空间(多function或多地址段)访问是相互隔离的，相互之间不能访问其他用户的数据，保护用户隐私，提高了安全性。而且支持防攻击安全保护，防止其他用户驱动的恶意攻击，仅有抢到本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多用户驱动与PCIe设备的信息交互方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多用户驱动与PCIe设备的信息交互方法，其特征在于，在所述通过所述用户驱动对应的地址空间读取驱动抢锁标志位之后，进一步包括：
3.根据权利要求1所述的多用户驱动与PCIe设备的信息交互方法，其特征在于，所述通过所述用户驱动向所述PCIe设备的寄存器组下发访问命令，进一步包括：
4.根据权利要求1所述的多用户驱动与PCIe设备的信息交互方法，其特征在于，所述通知所述PCIe设备的微控制单元执行所述寄存器组中的访问命令，进一步包括：
5.根据权利要求4所述的多用户驱动与PCIe设备的信息交互方法，其特征在于，所述清除所述寄存器组，并将所述驱动抢锁标志位置为无效，进一步包括：
6.一种多用户驱动与PCIe设备的信息交互装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的多用户驱动与PCIe设备的信息交互装置，其特征在于，所述请求单元，进一步用于：
8.根据权利要求6所述的多用户驱动与PCIe设备的信息交互装置，其特
9.根据权利要求6所述的多用户驱动与PCIe设备的信息交互装置，其特征在于，所述完成单元，进一步用于：
10.根据权利要求9所述的多用户驱动与PCIe设备的信息交互方法，其特征在于，所述完成单元，进一步用于：
...【技术特征摘要】
1.一种多用户驱动与pcie设备的信息交互方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多用户驱动与pcie设备的信息交互方法，其特征在于，在所述通过所述用户驱动对应的地址空间读取驱动抢锁标志位之后，进一步包括：
3.根据权利要求1所述的多用户驱动与pcie设备的信息交互方法，其特征在于，所述通过所述用户驱动向所述pcie设备的寄存器组下发访问命令，进一步包括：
4.根据权利要求1所述的多用户驱动与pcie设备的信息交互方法，其特征在于，所述通知所述pcie设备的微控制单元执行所述寄存器组中的访问命令，进一步包括：
5.根据权利要求4所述的多用户驱动与pcie设备的信息交互...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏海亮，宁丽霞，吴寅，冯波，
申请(专利权)人：无锡众星微系统技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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