CN115878512A - 一种内存映射方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

一种内存映射方法、系统、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种内存映射方法、系统、设备及存储介质，应用于存储技术领域，包括：接收主机发送的报文并按照预设的自定义传输协议解析报文，得到解析结果；根据解析结果，确定出主机本次的操作对象，操作类型以及操作内容；当操作对象为寄存器模块时，基于操作类型和操作内容进行寄存器操作；当操作对象为存储模块时，基于操作类型和操作内容进行存储器操作；其中，操作类型包括：单个地址读、单个地址写、多个非连续地址读、多个非连续地址写、连续地址读、以及连续地址写。应用本申请的方案，可以有效地实现内存映射，并且具有灵活的内存访问方式，且性能更高。

Description

一种内存映射方法、系统、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及存储技术领域，特别是涉及一种内存映射方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
内存映射是一种访问设备文件的特殊方式，可以将内存中某块地址空间和我们指定的设备文件联系起来，从而把对这块内存的访问转换为对设备文件的访问。
内存映射文件与虚拟内存有些类似，通过内存映射文件可以保留一个地址空间的区域，同时将物理存储器提交给此区域，内存映射文件的物理存储器来自一个已经存在于磁盘上的文件，而且在对该文件进行操作之前必须首先对文件进行映射。使用内存映射文件处理存储于磁盘上的文件时，将不必再对文件执行I/O操作，使得内存映射文件在处理大数据量的文件时能起到相当重要的作用。
例如图1异构池化平台的拓扑结构示意图，图1中，大量的加速设备组成加速资源池，可以实现分布式应用的加速处理。
目前在实现内存映射时，都是在本地服务器端进行相应程序的设置，导致内存访问比较单一，灵活性较低。
例如，目前的一种基于远程内存的虚拟机内存管理方法及系统，可以根据内存置换机制，对本地内存端和远程内存端之间进行内存置换，实现了虚拟机层级的远程内存管理，水平拓展虚拟机的内存资源，重点阐述了在虚拟机上如何进行远程内存映射。
又如，一种共享远端内存的方法，可以在本地建立缓存中物理页与内存区间之间的关联关系，并对关联的物理页和内存区间进行数据交换。又如，目前的一种远端内存映射检测系统，可以获取远端内存的结构发送给本地内存并在本地建立与远端内存相同的本地内存结构，用于内存检测。
如上文的描述，上述的方案在实现内存映射时，都是在本地服务器端进行相应程序的设置，导致内存访问比较单一，灵活性较低，通常只支持单个内存地址的读写操作。
综上所述，如何有效地实现内存映射，提高内存访问的灵活性，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种内存映射方法、系统、设备及存储介质，以有效地实现内存映射，提高内存访问的灵活性。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种内存映射方法，包括：
接收所述主机发送的报文并按照预设的自定义传输协议解析所述报文，得到解析结果；
根据所述解析结果，确定出所述主机本次的操作对象，操作类型以及操作内容；
当所述操作对象为寄存器模块时，基于所述操作类型和所述操作内容进行寄存器操作；
当所述操作对象为存储模块时，基于所述操作类型和所述操作内容进行存储器操作；
其中，所述操作类型包括：单个地址读、单个地址写、多个非连续地址读、多个非连续地址写、连续地址读、以及连续地址写。
优选的，所述操作内容中包括操作地址；根据所述解析结果确定出所述主机本次的操作内容中的操作地址，包括：
判断是否开启地址转换功能；
如果开启地址转换功能，则对所述解析结果中的虚拟地址进行转换，得到对应于所述虚拟地址的物理地址；
如果未开启地址转换功能，则将所述解析结果中的地址作为得到的物理地址；
根据所述操作对象以及得到的所述物理地址，确定出所述主机本次的操作内容中的操作地址。
优选的，还包括：
当接收到参数调整端口发送的第一指令时，根据所述第一指令调整所述地址转换功能的开启状态。
优选的，还包括：
接收所述主机发送的报文并在得到解析结果之后，当确定出所述主机本次的操作类型为第一参数调整时，根据本次得到的所述解析结果调整所述地址转换功能的开启状态。
优选的，所述根据所述操作对象以及得到的所述物理地址，确定出所述主机本次的操作内容中的操作地址，包括：
当所述操作对象为存储模块时，将得到的所述物理地址作为确定出的所述主机本次的操作内容中的操作地址；
当所述操作对象为寄存器模块时，判断是否开启窗口滑动功能；
如果开启窗口滑动功能，则将得到的所述物理地址作为滑动地址，并结合配置的滑动基地址，确定出所述主机本次的操作内容中的操作地址；
如果未开启窗口滑动功能，则将得到的所述物理地址作为确定出的所述主机本次的操作内容中的操作地址。
优选的，还包括：
当接收到参数调整端口发送的第二指令时，根据所述第二指令调整所述窗口滑动功能的开启状态和/或所述滑动基地址。
优选的，还包括：
接收所述主机发送的报文并在得到解析结果之后，当确定出所述主机本次的操作类型为第二参数调整时，根据本次得到的所述解析结果调整所述窗口滑动功能的开启状态和/或所述滑动基地址。
优选的，当所述操作类型为连续地址写时，所述操作内容中包括：表示初始写位置的操作地址，数据递增步长或者数据递减步长，初始写位置的数值，以及数据总写入量。
优选的，当所述操作类型为连续地址读时，所述操作内容中包括：表示初始读位置的操作地址和数据总读取量。
优选的，当所述操作类型为多个非连续地址写时，所述操作内容中包括：依次表示第1写位置至第N写位置的第1操作地址至第N操作地址，依次表示第1写位置至第N写位置的数据内容；N为不小于2的正整数。
优选的，当所述操作类型为多个非连续地址读时，所述操作内容中包括：依次表示第1读位置至第N读位置的第1操作地址至第N操作地址；N为不小于2的正整数。
优选的，所述基于所述操作类型和所述操作内容进行存储器操作，包括；
当根据所述操作类型和所述操作内容，确定出多个非连续的物理地址时，通过整合为burst地址模式的方式，基于所述操作类型和所述操作内容进行存储器操作。
一种内存映射系统，包括：
解析单元，用于接收所述主机发送的报文并按照预设的自定义传输协议解析所述报文，得到解析结果；根据所述解析结果，确定出所述主机本次的操作对象，操作类型以及操作内容；
第一执行单元，用于当所述操作对象为寄存器模块时，基于所述操作类型和所述操作内容进行寄存器操作；
第二执行单元，用于当所述操作对象为存储模块时，基于所述操作类型和所述操作内容进行存储器操作；
其中，所述操作类型包括：单个地址读、单个地址写、多个非连续地址读、多个非连续地址写、连续地址读、以及连续地址写。
一种内存映射方法，包括：
按照主机本次的操作对象，操作类型以及操作内容，生成报文；
按照预设的自定义传输协议发送报文至可编程存储设备，以使所述可编程存储设备解析所述报文，并根据解析后得到的解析结果，确定出所述主机本次的操作对象，操作类型以及操作内容；
其中，当所述操作对象为寄存器模块时，所述可编程存储设备基于所述操作类型和所述操作内容进行寄存器操作；当所述操作对象为存储模块时，所述可编程存储设备基于所述操作类型和所述操作内容进行存储器操作；所述操作类型包括：单个地址读、单个地址写、多个非连续地址读、多个非连续地址写、连续地址读、以及连续地址写。
一种内存映射设备，包括：
寄存器模块，寄存器模块；
处理模块，用于执行计算机程序以实现如上述所述的内存映射方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的内存映射方法的步骤。
应用本发明实施例所提供的技术方案，采用的是与主机通信连接的可编程存储设备，即本申请是在存储介质端实现内存映射的优化，使得本申请方案的灵活性提高，具有灵活的内存访问方式。具体的，由于本申请采用的是与主机通信连接的可编程存储设备，因此，可以进行自定义传输协议的设置，可编程存储设备接收主机发送的报文时，便是按照预设的自定义传输协议解析报文，得到解析结果。而由可以进行自定义传输协议的设置，因此，除了单个地址读、单个地址写之外，本申请的操作类型还可以支持多个非连续地址读、多个非连续地址写，连续地址读，以及连续地址写，使得本申请方案具有灵活的内存访问方式。
得到了解析结果之后，便可以根据解析结果，确定出主机本次的操作对象，操作类型以及操作内容。当操作对象为寄存器模块时，可以基于操作类型和操作内容进行寄存器操作，而当操作对象为存储模块时，便可以基于操作类型和操作内容进行存储器操作，即本申请的方案可以有效地进行可编程存储设备中的寄存器模块和存储模块的访问，也即可以有效地实现内存映射。此外，本申请通过设置可编程存储设备实现了内存映射，即所有功能可以在可编程存储设备中通过硬件介质实现，因此相较于传统方案中通过主机端的设置实现内存映射，性能会更高。
综上所述，本申请的方案可以有效地实现内存映射，并且具有灵活的内存访问方式，且性能更高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为为异构池化平台的拓扑结构示意图；
图2为本发明中内存映射方法的第一实施流程图；
图3为本发明中一种具体实施方式中主机与可编程存储设备的连接示意图；
图4为本发明中一种内存映射系统的结构示意图；
图5为本发明中一种内存映射设备的结构示意图；
图6为本发明中窗口滑动功能的地址映射示意图；
图7为本发明中内存映射方法的第二实施流程图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种内存映射方法，可以有效地实现内存映射，并且具有灵活的内存访问方式，且性能更高。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参考图2，图2为本发明中一种内存映射方法的实施流程图，该内存映射方法可以应用于与主机通信连接的可编程存储设备中，可以包括以下步骤：
步骤S201：接收主机发送的报文并按照预设的自定义传输协议解析报文，得到解析结果。
具体的，主机要操作远端内存时，即主机要操作与主机通信连接的可编程存储设备时，需要把本地操作转换为网络操作，例如一种具体场合中，对于主机CPU发送的指令，可以通过主机的PCIe overEthernet处理单元，把主机原本的PCIe(Peripheral ComponentInterconnect Express，高速串行计算机扩展总线标准)操作转换为网络操作，即通过主机的PCIe over Ethernet处理单元，把对远端的内存操作行为封装成报文，从而可以通过网卡发送给远端的可编程存储设备，例如图3中，主机通过网卡和交换机与可编程存储设备通信。
可编程存储设备可以通过交换机等网络设备，接收到主机发送的报文，并且本申请的方案中，采用的是自定义传输协议的报文，以实现灵活的内存访问。
接收到主机发送的报文之后，便可以按照预设的自定义传输协议解析报文，得到解析结果。
步骤S202：根据解析结果，确定出主机本次的操作对象，操作类型以及操作内容。
自定义传输协议的具体格式可以有多种，只要能够实现本申请对于报文的要求即可。可参阅下表一，为一种具体实施方式中的报文的传输协议的格式表。
表一：
Figure BDA0003891291700000071
表一的实施方式中，Eth L2 Header，IP Header以及UDP Header为报文的表头部分，该部分可以基于报文的网络传输规则进行设定，以实现报文的网络传输。表一中的传输层协议采用的是UDP(User Data Protocol，用户数据报协议)，协议简单，是面向无连接的传输协议，且传输速度快。由于传输数据不建立连接，因此也就不需要维护连接状态，包括收发状态等，使得一台主机服务机可同时向多个客户机传输相同的消息，且UDP信息包的标题很短，只有8个字节。并且可以理解的是，其他实施方式中，自定义传输协议可以选择其他类型的网络传输规则，并不影响本发明的实施。
表一中的FCS(Frame Check Sequence，帧校验序列)指的是数据链路层的协定数据单元(帧)的尾部的4个字节的序列。
表一中的op，address以及data则为自定义的远端内存操作格式。其中，操作类型为写时，data区域可以用来放置相应的写数据内容。address区域可以用来放置单个或多个地址。op区域的各个bit的含义均可以进行自定义，使得根据解析结果中的op，address以及data，可以确定出主机本次的操作对象，操作类型以及操作内容。
本申请的方案中，为了保障内存访问的灵活性，操作类型可以包括：单个地址读、单个地址写、多个非连续地址读、多个非连续地址写、连续地址读、以及连续地址写。
操作内容用于表示主机本次操作的具体操作信息，例如可以包括1个或多个操作地址，操作类型为写时需要写入的数据内容等信息。
操作对象则包括2种，即寄存器模块和存储模块。
当操作对象为寄存器模块时，可以执行步骤S203的操作。
当操作对象为存储模块时，可以执行步骤S204的操作。
步骤S203：基于操作类型和操作内容进行寄存器操作；
具体的，操作对象为寄存器模块时，便可以按照操作类型和操作内容，进行寄存器的读操作或者写操作。
步骤S204：基于操作类型和操作内容进行存储器操作。
相应的，操作对象为存储模块时，便可以按照操作类型和操作内容，对进行存储器的读操作或者写操作。
在本发明的一种具体实施方式中，操作内容中包括操作地址。在执行步骤S202时，根据解析结果确定出主机本次的操作内容中的操作地址，可以具体包括以下步骤：
步骤一：判断是否开启地址转换功能；
如果开启地址转换功能，则执行步骤二：对解析结果中的虚拟地址进行转换，得到对应于虚拟地址的物理地址；
如果未开启地址转换功能，则执行步骤三：将解析结果中的地址作为得到的物理地址；
步骤四：根据操作对象以及得到的物理地址，确定出主机本次的操作内容中的操作地址。
该种实施方式考虑到，本申请可以支持主机直接发送虚拟地址，也可以支持主机直接发送物理地址，从而进一步地增强了本申请方案的灵活性。例如上文表一的例子中，address区域的地址，可以是主机进行CPU操作的虚拟地址，也可以是PCIe域地址，即主机自己完成了虚拟地址到PCIe域的物理地址转换。
本申请的方案中，需要判断是否开启地址转换功能，如果开启地址转换功能，说明主机发送的是虚拟地址，需要由本申请的可编程存储设备来进行虚拟地址的转换，得到对应于虚拟地址的物理地址。例如当操作对象为存储模块时，便是将主机的虚拟内存地址空间转换为PCIe域的存储地址空间，当操作对象为寄存器模块时，便是将主机的虚拟IO地址空间转换为PCIe域的寄存器地址空间。
如果未开启地址转换功能，说明主机自己进行了虚拟地址的转换，则可以直接将解析结果中的地址作为得到的物理地址。
确定出了物理地址之后，便可以根据操作对象以及得到的物理地址，确定出主机本次的操作内容中的操作地址。
地址转换功能是否开启，可以根据主机的情况来确定，例如部分场合中，主机的相应资源较为充足时，可以由主机自己进行虚拟地址的转换，从而使得可编程存储设备无需开启地址转换功能。相应的，部分场合中，为了节约主机的相应资源时，主机发送虚拟地址即可，由本申请的可编程存储设备开启地址转换功能实现虚拟地址的转换。
并且，是否开启地址转换功能，本申请还可以支持根据实际需要进行动态调整，以提高灵活性。例如在本发明的一种具体实施方式中，还可以包括：
当接收到参数调整端口发送的第一指令时，根据第一指令调整地址转换功能的开启状态。
该种实施方式中，可编程存储设备设置有参数调整端口，例如该参数调整端口具体为串口等接口，工作人员可以通过参数调整端口发送第一指令至可编程存储设备，从而使得可编程存储设备根据第一指令调整地址转换功能的开启状态，例如根据实际需要，将地址转换功能从开启状态切换为关闭状态，或者将地址转换功能从关闭状态切换为开启状态。
进一步的，在本发明的一种具体实施方式中，还可以包括：
接收主机发送的报文并在得到解析结果之后，当确定出主机本次的操作类型为第一参数调整时，根据本次得到的解析结果调整地址转换功能的开启状态。
该种实施方式考虑到，通过可编程存储设备的参数调整端口，虽然能够有效地调整地址转换功能的开启状态，但是在实施时未必方便，因为可编程存储设备设置在远端，需要远端的工作人员到现场通过相关调试设备连接到可编程存储设备的参数调整端口，来实现地址转换功能的开启状态的调整。
而该种实施方式中，只需要主机发送报文便可以实现调整，无需工作人员进行现场操作，更为方便快捷。
具体的，该种实施方式中需要增设一种操作类型，即第一参数调整这一操作类型，如果在接收主机发送的报文，得到解析结果之后，确定出主机本次的操作类型为第一参数调整，说明此时需要调整地址转换功能的开启状态，则可以根据本次得到的解析结果调整地址转换功能的开启状态。例如一种具体场合中，操作类型为第一参数调整时，设定操作内容中的某一bit为0，表示将地址转换功能设置为开启状态，该bit为1，则表示将地址转换功能设置为关闭状态。
如上文步骤四的描述，在确定出了物理地址之后，便可以根据操作对象以及得到的物理地址，确定出主机本次的操作内容中的操作地址。例如一种简单方式，便是直接将得到的物理地址作为确定出主机本次的操作内容中的操作地址。
在本发明的一种具体实施方式中，上述步骤四可以具体包括：
当操作对象为存储模块时，将得到的物理地址作为确定出的主机本次的操作内容中的操作地址；
当操作对象为寄存器模块时，判断是否开启窗口滑动功能；
如果开启窗口滑动功能，则将得到的物理地址作为滑动地址，并结合配置的滑动基地址，确定出主机本次的操作内容中的操作地址；
如果未开启窗口滑动功能，则将得到的物理地址作为确定出的主机本次的操作内容中的操作地址。
该种实施方式中考虑到，当操作对象为存储模块时，可以直接将得到的物理地址作为确定出的主机本次的操作内容中的操作地址。
而对于寄存器模块，该种实施方式设置了窗口滑动功能，从而按照是否开启窗口滑动功能，确定出主机本次的操作内容中的操作地址。
具体的，当开启窗口滑动功能时，该种实施方式中，是将得到的物理地址作为滑动地址结合配置的滑动基地址，确定出主机本次的操作内容中的操作地址，即滑动地址+滑动基地址＝操作地址。例如图6中，BAR2便表示的是滑动地址，通过与滑动基地址结合，可以映射至不同的操作地址，图6中便可以映射至寄存器空间1或寄存器空间2。此外，图6中，BAR0表示的是解析结果中的虚拟地址，可以将其映射至存储地址空间，也即得到对应的物理地址。当然，未开启窗口滑动功能时，可以直接将得到的物理地址作为确定出的主机本次的操作内容中的操作地址。
在开启窗口滑动功能时，可以扩展主机可访问的寄存器地址位宽，因为主机可以使用相同的地址区间来访问可编程存储设备的不同的寄存器空间，进一步的提高了本申请方案的灵活性。
滑动基地址可以进行配置和调整，以起到窗口滑动的功能，具体的调整方式可以有多种。当然，窗口滑动功能也可以选择开启或者关闭。例如在本发明的一种具体实施方式中，还可以包括：
当接收到参数调整端口发送的第二指令时，根据第二指令调整窗口滑动功能的开启状态和/或滑动基地址。
该种实施方式中，可编程存储设备设置有参数调整端口，例如该参数调整端口具体为串口等接口，工作人员可以通过参数调整端口发送第二指令至可编程存储设备，从而使得可编程存储设备根据第二指令调整窗口滑动功能的开启状态和/或滑动基地址，例如根据实际需要，将窗口滑动功能从开启状态切换为关闭状态，或者将窗口滑动功能从关闭状态切换为开启状态，还可以根据实际需要，调整滑动基地址的取值。
进一步的，在本发明的一种具体实施方式中，还可以包括：
接收主机发送的报文并在得到解析结果之后，当确定出主机本次的操作类型为第二参数调整时，根据本次得到的解析结果调整窗口滑动功能的开启状态和/或滑动基地址。
该种实施方式考虑到，通过可编程存储设备的参数调整端口，虽然能够有效地调整窗口滑动功能的开启状态和/或滑动基地址，但是在实施时未必方便，因为可编程存储设备设置在远端，需要远端的工作人员到现场通过相关调试设备连接到可编程存储设备的参数调整端口，来实现窗口滑动功能的开启状态和/或滑动基地址的调整。
而该种实施方式中，只需要主机发送报文便可以实现调整，无需工作人员进行现场操作，更为方便快捷。
具体的，该种实施方式中需要增设一种操作类型，即第二参数调整这一操作类型，如果在接收主机发送的报文，得到解析结果之后，确定出主机本次的操作类型为第二参数调整，说明此时需要调整窗口滑动功能的开启状态和/或滑动基地址。则可以根据本次得到的解析结果，调整窗口滑动功能的开启状态和/或滑动基地址。例如一种具体场合中，操作类型为第二参数调整时，设定操作内容中的某一bit为0，表示将调整窗口滑动功能设置为开启状态，且此时该bit后续的指定若干bit的数值，视为是滑动基地址。而如果该bit为1，则表示将窗口滑动功能设置为关闭状态。
如上文的描述，本申请的操作类型至少可以包括：单个地址读、单个地址写、多个非连续地址读、多个非连续地址写、连续地址读、以及连续地址写。
在本发明的一种具体实施方式中，当操作类型为连续地址写时，操作内容中可以包括：表示初始写位置的操作地址，数据递增步长或者数据递减步长，初始写位置的数值，以及数据总写入量。
例如一种具体场合中，主机CPU想要向虚拟基地址为0x1000开始的连续递增1K的内存空间，写入从0x5a5a开始递增2的数据。则主机CPU可以发送写内存地址0x1000(虚拟地址空间)开始1K个从0x5a5a开始递增2的数据的命令，该命令与主机CPU写本地内存地址命令相同。之后，主机的PCIe over Ethernet处理单元将该命令封装成报文进而通过网络发送至可编程存储设备。
可编程存储设备进行报文的解析。例如一种具体场合中，op区域的第0个bit为0，即[0]＝0，表示操作类型为写操作，op区域的第1个bit为0，即[1]＝0，表示操作对象为存储模块。op区域的第2个bit为1，第3个bit为0，即[3：2]＝1，表示操作类型为连续地址，因此结合第0个bit为0，便可以确定本次的操作类型具体为连续地址写。
op区域的第4个bit为0，第5个bit为1，第6个bit为0，第7个bit为0即[7：4]＝2，表示递增2，也就是操作内容中的数据递增步长为2。op区域的[17：8]＝1K，表示本次写入1K个数，也就是操作内容中的数据总写入量为1K。Address区域＝0x1000，为虚拟地址，因此需要将连续递增的虚拟地址转换为非连续的物理地址，而对应于虚拟地址0x1000的物理地址便是确定出的操作内容中的初始写位置的操作地址。此外，部分场合中还可以进行内存优化，会把非连续的物理地址整合成适合DDR操作的burst地址模式，以提高DDR SDRAM(DoubleData Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory双倍速率同步动态随机存储器)的访存效率。data区域为0x5a5a，也就是操作内容中的初始写位置的数值为0x5a5a。
因此，该例子中，在得到解析结果之后，便可以基于操作类型和操作内容，进行存储器的写操作。
可以看出，该种实施方式中，主机通过发送一次报文，便可以实现数据递增式的连续地址写，灵活性很强，写入效率高，即无需发送多次报文以分别实现各个地址位置的数据写入，而是发送1次报文，使得操作内容中包括：表示初始写位置的操作地址，数据递增步长或者数据递减步长，初始写位置的数值，以及数据总写入量，便可以实现递增或者递减式的连续地址的数据写入。
在本发明的一种具体实施方式中，当操作类型为连续地址读时，操作内容中包括：表示初始读位置的操作地址和数据总读取量。
与前述实施方式类似，操作类型为连续地址读时，解析出的操作内容中需要包括表示初始读位置的操作地址和数据总读取量。例如op区域的第0个bit为1，即[0]＝1，表示操作类型为读操作，op区域的第2个bit为1，第3个bit为0，即[3：2]＝1，表示操作类型为连续地址，因此结合第0个bit为1，便可以确定本次的操作类型具体为连续地址读。op区域的[17：8]＝1K，表示本次读1K个数，也就是操作内容中的数据总读取量为1K。而通过Address区域的地址，可以确定出初始读位置的操作地址。
在本发明的一种具体实施方式中，当操作类型为多个非连续地址读时，操作内容中包括：依次表示第1读位置至第N读位置的第1操作地址至第N操作地址；N为不小于2的正整数。
例如一种具体场合中，主机CPU想要读取远端的可编程存储设备的寄存器空间地址0x20010(PCIe域地址，无需进行虚拟地址转换)的寄存器值，以及寄存器空间地址0x20020(PCIe域地址，无需进行虚拟地址转换)的寄存器值。
例如该种实施方式中开启了窗口滑动功能，滑动基地址具体配置为0x2000。
主机CPU可以发送读寄存器地址0x10和0x20的命令，该命令与主机CPU读取本地寄存器地址命令相同。之后，主机的PCIe over Ethernet处理单元将该命令封装成报文进而通过网络发送至可编程存储设备。
可编程存储设备进行报文的解析。例如一种具体场合中，op区域的第0个bit为1，即[0]＝1，表示操作类型为读操作，op区域的第1个bit为1，即[1]＝1，表示操作对象为寄存器模块。op区域的第2个bit为1，第3个bit为0，即[3：2]＝2，表示操作类型为多个非连续地址，因此结合第0个bit为1，便可以确定本次的操作类型具体为多个非连续地址读。
data区域有2个地址，分别为为0x10和0x20，并且由于这两个地址均为滑动地址，因此结合滑动基地址，可以确定出操作内容中的第1读位置的操作地址为0x20010，第2读位置的操作地址为0x20020。
因此，该种例子中，可以基于操作类型和操作内容进行寄存器的读操作，具体是读取寄存器地址为0x20010的数据，以及寄存器地址为0x20020的数据，且均通过报文反馈给主机，实现主机对于远端寄存器的读取操作。
可以看出，该种实施方式中，主机通过发送一次报文，便可以实现多个非连续地址的读取，灵活性很强，且读取效率高，即无需发送N次读报文以分别实现N个非连续地址的读取，而是发送1次报文即可。
在本发明的一种具体实施方式中，当操作类型为多个非连续地址写时，操作内容中包括：依次表示第1写位置至第N写位置的第1操作地址至第N操作地址，依次表示第1写位置至第N写位置的数据内容；N为不小于2的正整数。
与前述实施方式类似，当操作类型为多个非连续地址写时，操作内容中需要包括依次表示第1写位置至第N写位置的第1操作地址至第N操作地址。并且由于是数据写入，因此还需要包括依次表示第1写位置至第N写位置的数据内容。
可以看出，由于主机发送1次报文，便可以实现N个位置的数据写入，因此灵活性很强，也提高了写入效率，即无需分别发送N次报文来实现N个位置的数据写入。
在本发明的一种具体实施方式中，基于操作类型和操作内容进行存储器操作，可以具体包括；
当根据操作类型和操作内容，确定出多个非连续的物理地址时，通过整合为burst地址模式的方式，基于操作类型和操作内容进行存储器操作。
该种实施方式考虑到，如果操作对象是存储模块，且确定出的是多个非连续的物理地址时，则可以进行内存地址的整合，从而提高内存访问效率，也即通过整合为burst地址模式的方式，可以把非连续的物理地址整合成适合DDR操作的burst地址模式(部分连续)，有利于提高DDR的读/写效率。
应用本发明实施例所提供的技术方案，采用的是与主机通信连接的可编程存储设备，即本申请是在存储介质端实现内存映射的优化，使得本申请方案的灵活性提高，具有灵活的内存访问方式。具体的，由于本申请采用的是与主机通信连接的可编程存储设备，因此，可以进行自定义传输协议的设置，可编程存储设备接收主机发送的报文时，便是按照预设的自定义传输协议解析报文，得到解析结果。而由可以进行自定义传输协议的设置，因此，除了单个地址读、单个地址写之外，本申请的操作类型还可以支持多个非连续地址读、多个非连续地址写，连续地址读，以及连续地址写，使得本申请方案具有灵活的内存访问方式。
得到了解析结果之后，便可以根据解析结果，确定出主机本次的操作对象，操作类型以及操作内容。当操作对象为寄存器模块时，可以基于操作类型和操作内容进行寄存器操作，而当操作对象为存储模块时，便可以基于操作类型和操作内容进行存储器操作，即本申请的方案可以有效地进行可编程存储设备中的寄存器模块和存储模块的访问，也即可以有效地实现内存映射。此外，本申请通过设置可编程存储设备实现了内存映射，即所有功能可以在可编程存储设备中通过硬件介质实现，因此相较于传统方案中通过主机端的设置实现内存映射，性能会更高。
综上所述，本申请的方案可以有效地实现内存映射，并且具有灵活的内存访问方式，且性能更高。
相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种内存映射系统，可与上文相互对应参照。
参见图4所示，为本发明中一种内存映射系统的结构示意图，应用于与主机通信连接的可编程存储设备中，包括：
解析单元401，用于接收所述主机发送的报文并按照预设的自定义传输协议解析所述报文，得到解析结果；根据所述解析结果，确定出所述主机本次的操作对象，操作类型以及操作内容；
第一执行单元402，用于当所述操作对象为寄存器模块时，基于所述操作类型和所述操作内容进行寄存器操作；
第二执行单元403，用于当所述操作对象为存储模块时，基于所述操作类型和所述操作内容进行存储器操作；
其中，所述操作类型至少包括：单个地址读、单个地址写、多个非连续地址读、多个非连续地址写、连续地址读、以及连续地址写。
在本发明的一种具体实施方式中，所述操作内容中包括操作地址；解析单元401根据所述解析结果确定出所述主机本次的操作内容中的操作地址，包括：
判断是否开启地址转换功能；
如果开启地址转换功能，则对所述解析结果中的虚拟地址进行转换，得到对应于所述虚拟地址的物理地址；
如果未开启地址转换功能，则将所述解析结果中的地址作为得到的物理地址；
根据所述操作对象以及得到的所述物理地址，确定出所述主机本次的操作内容中的操作地址。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括：
第一调整单元，用于当接收到参数调整端口发送的第一指令时，根据所述第一指令调整所述地址转换功能的开启状态。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括：
第二调整单元，用于接收所述主机发送的报文并在得到解析结果之后，当确定出所述主机本次的操作类型为第一参数调整时，根据本次得到的所述解析结果调整所述地址转换功能的开启状态。
在本发明的一种具体实施方式中，所述解析单元401根据所述操作对象以及得到的所述物理地址，确定出所述主机本次的操作内容中的操作地址，包括：
当所述操作对象为存储模块时，将得到的所述物理地址作为确定出的所述主机本次的操作内容中的操作地址；
当所述操作对象为寄存器模块时，判断是否开启窗口滑动功能；
如果开启窗口滑动功能，则将得到的所述物理地址作为滑动地址，并结合配置的滑动基地址，确定出所述主机本次的操作内容中的操作地址；
如果未开启窗口滑动功能，则将得到的所述物理地址作为确定出的所述主机本次的操作内容中的操作地址。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括：
第三调整单元，用于当接收到参数调整端口发送的第二指令时，根据所述第二指令调整所述窗口滑动功能的开启状态和/或所述滑动基地址。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括：
第四调整单元，用于接收所述主机发送的报文并在得到解析结果之后，当确定出所述主机本次的操作类型为第二参数调整时，根据本次得到的所述解析结果调整所述窗口滑动功能的开启状态和/或所述滑动基地址。
在本发明的一种具体实施方式中，当所述操作类型为连续地址写时，所述操作内容中包括：表示初始写位置的操作地址，数据递增步长或者数据递减步长，初始写位置的数值，以及数据总写入量。
在本发明的一种具体实施方式中，当操作类型为连续地址读时，操作内容中包括：表示初始读位置的操作地址和数据总读取量。
在本发明的一种具体实施方式中，当操作类型为多个非连续地址写时，操作内容中包括：依次表示第1写位置至第N写位置的第1操作地址至第N操作地址，依次表示第1写位置至第N写位置的数据内容；N为不小于2的正整数。
在本发明的一种具体实施方式中，当操作类型为多个非连续地址读时，操作内容中包括：依次表示第1读位置至第N读位置的第1操作地址至第N操作地址；N为不小于2的正整数。
在本发明的一种具体实施方式中，基于操作类型和操作内容进行存储器操作，包括；
当根据操作类型和操作内容，确定出多个非连续的物理地址时，通过整合为burst地址模式的方式，基于操作类型和操作内容进行存储器操作。
相应于上面的方法和系统实施例，本发明实施例还提供了一种内存映射设备以及一种计算机可读存储介质，可与上文相互对应参照。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一实施例中的内存映射方法的步骤。这里所说的计算机可读存储介质包括随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质。
可参阅图5，该内存映射设备可以包括：
寄存器模块501，寄存器模块502；
处理模块503，用于执行计算机程序以实现如上述任一实施例中的内存映射方法的步骤。
相应于上面的实施例，本发明实施例还提供了一种内存映射方法，可以应用于主机端，可参阅图7，可以包括以下步骤：
步骤S701：按照主机本次的操作对象，操作类型以及操作内容，生成报文；
步骤S702：按照预设的自定义传输协议发送报文至可编程存储设备，以使可编程存储设备解析报文，并根据解析后得到的解析结果，确定出主机本次的操作对象，操作类型以及操作内容；
其中，当操作对象为寄存器模块时，可编程存储设备基于操作类型和操作内容进行寄存器操作；当操作对象为存储模块时，可编程存储设备基于操作类型和操作内容进行存储器操作；操作类型包括：单个地址读、单个地址写、多个非连续地址读、多个非连续地址写、连续地址读、以及连续地址写。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统和设备而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明的保护范围内。

Claims (16)

1.一种内存映射方法，其特征在于，包括：
接收所述主机发送的报文并按照预设的自定义传输协议解析所述报文，得到解析结果；
根据所述解析结果，确定出所述主机本次的操作对象，操作类型以及操作内容；
当所述操作对象为寄存器模块时，基于所述操作类型和所述操作内容进行寄存器操作；
当所述操作对象为存储模块时，基于所述操作类型和所述操作内容进行存储器操作；
其中，所述操作类型包括：单个地址读、单个地址写、多个非连续地址读、多个非连续地址写、连续地址读、以及连续地址写。
2.根据权利要求1所述的内存映射方法，其特征在于，所述操作内容中包括操作地址；根据所述解析结果确定出所述主机本次的操作内容中的操作地址，包括：
判断是否开启地址转换功能；
如果开启地址转换功能，则对所述解析结果中的虚拟地址进行转换，得到对应于所述虚拟地址的物理地址；
如果未开启地址转换功能，则将所述解析结果中的地址作为得到的物理地址；
根据所述操作对象以及得到的所述物理地址，确定出所述主机本次的操作内容中的操作地址。
3.根据权利要求2所述的内存映射方法，其特征在于，还包括：
当接收到参数调整端口发送的第一指令时，根据所述第一指令调整所述地址转换功能的开启状态。
4.根据权利要求2所述的内存映射方法，其特征在于，还包括：
接收所述主机发送的报文并在得到解析结果之后，当确定出所述主机本次的操作类型为第一参数调整时，根据本次得到的所述解析结果调整所述地址转换功能的开启状态。
5.根据权利要求2所述的内存映射方法，其特征在于，所述根据所述操作对象以及得到的所述物理地址，确定出所述主机本次的操作内容中的操作地址，包括：
当所述操作对象为存储模块时，将得到的所述物理地址作为确定出的所述主机本次的操作内容中的操作地址；
当所述操作对象为寄存器模块时，判断是否开启窗口滑动功能；
如果开启窗口滑动功能，则将得到的所述物理地址作为滑动地址，并结合配置的滑动基地址，确定出所述主机本次的操作内容中的操作地址；
如果未开启窗口滑动功能，则将得到的所述物理地址作为确定出的所述主机本次的操作内容中的操作地址。
6.根据权利要求5所述的内存映射方法，其特征在于，还包括：
当接收到参数调整端口发送的第二指令时，根据所述第二指令调整所述窗口滑动功能的开启状态和/或所述滑动基地址。
7.根据权利要求5所述的内存映射方法，其特征在于，还包括：
接收所述主机发送的报文并在得到解析结果之后，当确定出所述主机本次的操作类型为第二参数调整时，根据本次得到的所述解析结果调整所述窗口滑动功能的开启状态和/或所述滑动基地址。
8.根据权利要求1所述的内存映射方法，其特征在于，当所述操作类型为连续地址写时，所述操作内容中包括：表示初始写位置的操作地址，数据递增步长或者数据递减步长，初始写位置的数值，以及数据总写入量。
9.根据权利要求1所述的内存映射方法，其特征在于，当所述操作类型为连续地址读时，所述操作内容中包括：表示初始读位置的操作地址和数据总读取量。
10.根据权利要求1所述的内存映射方法，其特征在于，当所述操作类型为多个非连续地址写时，所述操作内容中包括：依次表示第1写位置至第N写位置的第1操作地址至第N操作地址，依次表示第1写位置至第N写位置的数据内容；N为不小于2的正整数。
11.根据权利要求1所述的内存映射方法，其特征在于，当所述操作类型为多个非连续地址读时，所述操作内容中包括：依次表示第1读位置至第N读位置的第1操作地址至第N操作地址；N为不小于2的正整数。
12.根据权利要求1至11任一项所述的内存映射方法，其特征在于，所述基于所述操作类型和所述操作内容进行存储器操作，包括；
当根据所述操作类型和所述操作内容，确定出多个非连续的物理地址时，通过整合为burst地址模式的方式，基于所述操作类型和所述操作内容进行存储器操作。
13.一种内存映射系统，其特征在于，包括：
解析单元，用于接收所述主机发送的报文并按照预设的自定义传输协议解析所述报文，得到解析结果；根据所述解析结果，确定出所述主机本次的操作对象，操作类型以及操作内容；
第一执行单元，用于当所述操作对象为寄存器模块时，基于所述操作类型和所述操作内容进行寄存器操作；
第二执行单元，用于当所述操作对象为存储模块时，基于所述操作类型和所述操作内容进行存储器操作；
其中，所述操作类型包括：单个地址读、单个地址写、多个非连续地址读、多个非连续地址写、连续地址读、以及连续地址写。
14.一种内存映射方法，其特征在于，包括：
按照主机本次的操作对象，操作类型以及操作内容，生成报文；
按照预设的自定义传输协议发送报文至可编程存储设备，以使所述可编程存储设备解析所述报文，并根据解析后得到的解析结果，确定出所述主机本次的操作对象，操作类型以及操作内容；
其中，当所述操作对象为寄存器模块时，所述可编程存储设备基于所述操作类型和所述操作内容进行寄存器操作；当所述操作对象为存储模块时，所述可编程存储设备基于所述操作类型和所述操作内容进行存储器操作；所述操作类型包括：单个地址读、单个地址写、多个非连续地址读、多个非连续地址写、连续地址读、以及连续地址写。
15.一种内存映射设备，其特征在于，包括：
寄存器模块，寄存器模块；
处理模块，用于执行计算机程序以实现如权利要求1至12任一项所述的内存映射方法的步骤。
16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至12任一项所述的内存映射方法的步骤。
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