(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211001949.4 (22)申请日 2022.08.20 (71)申请人 西安翔腾微电子科技有限公司 地址 710054 陕西省西安市高新 一路25号 创新大厦S3 03室 (72)发明人 张昕月　田泽　闫爱　白啸虎　 马晗　 (74)专利代理 机构 西安匠成知识产权代理事务 所(普通合伙) 6125 5 专利代理师 商宇科 (51)Int.Cl. G06F 15/173(2006.01) G06F 15/78(2006.01) G06F 9/50(2006.01) (54)发明名称 一种基于两级队列结构的数据传输管理电 路及方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于两级 队列结构的数据 传输管理电路及方法。 本发明的管理电路包括硬 件接口、 软件接口、 数据处理与调度模块、 资源仲 裁模块、 一级队列管理模块、 二级队列管理模块 和配置及状态寄存器， 硬件接口、 软件接口、 资源 仲裁模块和配置及状态寄存器均与数据处理与 调度模块连接， 数据处理与调度模块连接、 一级 队列管理模块和二级队列管理模块均与资源仲 裁模块连接， 配置及状态寄存器分别 与二级队列 管理模块和 处理器内核相连。 本发明为多核SoC 中多个处理器内核、 网络接口之间的数据分发提 供一种支持优 先级调度、 多个处理单元并行处理 数据、 减少处理器处理中断次数的数据传输管理 电路及方法， 实现多核与多网口之间负载平衡的 数据分发， 提高系统通信性能。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115454919 A 2022.12.09 CN 115454919 A 1.一种基于两级队列结构的数据传输管理电路， 其特征在于： 所述管理电路包括硬件 接口、 软件接口、 数据处理与调度模块、 资源仲裁模块、 一级队列管 理模块、 二级队列管 理模 块和配置及状态寄存器， 所述硬件接口、 软件接口、 资源仲裁模块和配置及状态寄存器均与 数据处理与调度模块连接， 所述数据 处理与调度模块连接、 一级队列管理模块和二级队列 管理模块均与资源仲裁模块连接， 所述配置及状态寄存器分别与二级队列管理模块和处理 器内核相连。 2.根据权利要求1所述的基于两级队列结构的数据传输管理电路， 其特征在于： 所述硬 件接口接 收来自外部多类网络接口的数据信号， 或将数据发送到相 应的网络接口， 按照网 络接口协 议类型、 接口速率对网络接口进 行分类， 每类网络接口对应一个硬件接口， 每个硬 件接口包含多个子接口， 子接口数量与该类网络接口数量一致； 硬件接口间相互独立， 可并 行接收/发送数据信号。 3.根据权利要求1所述的基于两级队列结构的数据传输管理电路， 其特征在于： 所述软 件接口接 收来自多个处理器内核的数据信号， 或将数据发送到相应的处理器内核； 每个处 理器内核对应一个软件接口， 软件接口内部包含一系列寄存器组， 处理器内核通过访问寄 存器组接收或发送数据信息； 软件接口间相互独立， 可并行接收/发送数据信号。 4.根据权利要求1所述的基于两级队列结构的数据传输管理电路， 其特征在于： 所述数 据处理与调度模块对从硬件接口/软件接口接 收的数据进行解析获得目的队列信息， 通过 资源仲裁模块获取一级队列管理模块和二级队列管理模块的使用权， 通过一级队列管理模 块申请1个存储空间存放数据控制信息， 将数据入队到目的队列中， 通过二级队列管理模块 在二级队列中修改该队列的上下文信息； 数据 处理与调度模块向硬件接口/软件接口发送 数据时， 根据配置及状态寄存器中配置的出队模式， 选择一个队列获取队列首部数据信息， 发送到硬件接口/软件接口， 并通过资源仲裁模块获取一级队列管理模块和 二级队列管理 模块的使用权， 通过一级队列管理模块释放出队的数据存储空间， 通过二级队列管在二级 队列中修改该队列的上 下文信息 。 5.根据权利要求1所述的基于两级队列结构的数据传输管理电路， 其特征在于： 所述资 源仲裁模块为数据 处理与调度模块选择提供服务的软件接口/硬件接口， 为队列管理模块 选择提供服务的软件接口/硬件接口， 资源仲裁模块采用先申请先服务的原则， 当多个模块 同时请求时， 记录请求的顺序， 按顺序逐一分配资源。 6.根据权利要求1所述的基于两级队列结构的数据传输管理电路， 其特征在于： 所述一 级队列管理模块分配或释放电路内部用于存放数据控制信息的存储单元， 一级队列管理模 块内部以链 表形式管理存 储空间， 一个队列中的元 素在存储单元中是非连续存 储的。 7.根据权利要求1所述的基于两级队列结构的数据传输管理电路， 其特征在于： 所述二 级队列管理模块存储一级队列的上下文信息， 二级队列区分优先级， 当一个二级队列非空 且长时间未被处理 时， 提高该队列的优 先级， 超时时间阈值通过配置及状态寄存器配置； 一 个二级队列内部的一级队列具有相同的优先级。 8.根据权利要求1所述的基于两级队列结构的数据传输管理电路， 其特征在于： 所述配 置及状态寄存器通过APB总线与处理器内核相连， 处理器内核通过配置及状态寄存器获取 电路的状态信息， 或修改中断阈值 等电路配置信息 。 9.一种实现权利要求1所述的基于两级队列结构的数据传输管理电路的方法， 其特征权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115454919 A 2在于： 该方法包括以下步骤： 1)硬件接口接收来自外部多类网络接口的数据信号， 或将数据发送到相应的网络接 口， 按照网络接口协 议类型、 接口速率对网络接口进 行分类， 每类网络接口对应一个硬件接 口， 每个硬件接口包含多个子接口， 子接口数量与该类网络接口数量一致； 硬件接口间相互 独立， 可并行接收/发送数据信号； 2)软件接口接收来自多个处理器内核的数据信号， 或将数据发送到相应的处理器内 核； 每个处理器内核对应一个软件接口， 软件接口内部包含一系列寄存器组， 处理器内核通 过访问寄存器组接收或发送数据信息； 软件接口间相互独立， 可并行接收/发送数据信号； 3)数据处理与调度模块对从硬件接口/软件接口接收的数据进行解析获得目的队列信 息， 通过资源仲裁模块获取一级队列管理模块和二级队列管理模块的使用权， 通过一级队 列管理模块申请1个存储空间存放数据控制 信息， 将数据入队到目的队列中， 通过二级队列 管理模块在二级队列中修改该队列的上下文信息； 数据 处理与调度模块向硬件接口/软件 接口发送数据时， 根据配置及状态寄存器中配置的出队模式， 选择一个队列获取队列首部 数据信息， 发送到硬件接口/软件接口， 并通过资源仲裁模块获取一级队列管 理模块和二级 队列管理模块的使用权， 通过一级队列管理模块释放出队的数据存储空间， 通过二级队列 管在二级队列中修改该队列的上 下文信息 。 4)资源仲裁模块为数据处理与调度模块选择提供服务的软件接口/硬件接口， 为队列 管理模块选择提供服务的软件接口/硬件接口， 资源仲裁模块采用先申请先服务的原则， 当 多个模块同时请求时， 记录请求的顺序， 按顺序逐一分配资源； 5)一级队列管理模块分配或释放电路内部用于存放数据控制信 息的存储单元， 一级队 列管理模块内部以链表形式管理存储空间， 一个队列中的元素在存储单元中是非连续存储 的； 6)二级队列管理模块存储一级队列的上下文信息， 二级队列 区分优先级， 当一个二级 队列非空且长时间未被处理时， 提高该队列的优先级， 超时时间阈值通过配置及状态寄存 器配置； 一个二级队列内部的一级队列具有相同的优先级； 7)处理器内核通过配置及状态寄存器获取电路的状态信 息， 或修改中断阈值等电路配 置信息。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115454919 A 3