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龍圖騰網獲悉成都凌中盈智科技服務有限公司;成都華瑞數鑫科技有限公司申請的專利一種DMA高效數據傳輸的容錯方法及其系統獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN120086058B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-02發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202510567728.0，技術領域涉及：G06F11/10；該發明授權一種DMA高效數據傳輸的容錯方法及其系統是由王偉;車巖磊設計研發完成，并于2025-04-30向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種DMA高效數據傳輸的容錯方法及其系統在說明書摘要公布了：本發明涉及DMA數據傳輸領域，是一種DMA高效數據傳輸的容錯方法及其系統，解決現有技術中從DMA緩存讀取到錯誤數據的概率的問題。本發明連接主機設備驅動接口、DMA；所述DMA設置于外設驅動中，包括用于緩存IO數據的IO池和硬件隊列，所述DMA獲取IO數據，對數據進行校驗；本發明通過DMA環形緩沖和CPU均衡等方式提高DMA傳輸效率、可用性、可靠性和數據一致性；對下發外設的數據進行改造強化IO數據ID；對外設通過DMA返回的數據進行正確性校驗，降低從DMA緩存讀取到錯誤數據的概率。

本發明授權一種DMA高效數據傳輸的容錯方法及其系統在權利要求書中公布了：1.一種DMA高效數據傳輸的容錯方法，其特征在于：包括以下： 步驟1：初始化系統：初始化IO池和硬件隊列，根據CPU數量和外設接受的最大IO數量M設置硬件隊列數量N，其中IO池的長度小于M，N小于CPU數量；初始化每個硬件隊列的輸入緩存隊列IQ和輸出緩存隊列OQ，輸入緩存隊列IQ和輸出緩存隊列OQ隊列長度X，X=MIN（MN，32），初始化輸入緩存隊列IQ和輸出緩存隊列OQ隊列的PI和CI；其中PI指生產者索引，代表當前應該寫入數據的環形隊列的位置，CI指消費者索引，代表消費者當前應該讀取數據的環形隊列的位置； 步驟2：IO池接收IO數據：IO數據來自主機驅動設備驅動接口，如果IO池有空閑空間，則保存IO數據；如果IO池沒有空閑空間，則返回隊列忙的信息； 步驟3：硬件隊列從IO池中獲取IO數據作為IO元數據，并將IO池的數據索引、ID、以及該IO元數據保存至輸入緩存隊列IQ，并修改PI；其中，IO元數據表示IO數據的屬性，所述屬性包括讀寫操作類型、IO數據對應的DMA地址和IO數據大小；所述IO池的數據索引指IO數據在IO池中的存儲位置索引，通過該存儲位置索引可以在IO池中快速找到該IO數據；所述ID表示IO數據的唯一標識符，用于唯一標識特定的IO數據，IO數據中自帶的數據ID； 步驟4：外設處理IO元數據：外設根據PI的變化，接收IO元數據，根據IO元數據，獲取IO元數據并進行處理；處理完成后，修改輸入緩存隊列IQ的CI，將處理結果寫入IO池隊列和輸出緩存隊列OQ，修改輸出緩存隊列OQ的PI； 步驟5：輸出緩存隊列OQ：輸出緩存隊列OQ收到PI變化后，對外設發來的IO響應消息進行處理，并訪問輸出緩存隊列OQ中CI指向的緩存，該緩存中保存有IO池索引，根據IO池索引找到對應的IO數據，對比獲取處理后的IO數據和IO元數據，對數據進行校驗，即數據隊列驗證、IO數據引用驗證和數據ID驗證；如果校驗數據為正確數據，那么進入步驟6；數據校驗失敗，則進行步驟7； 步驟6：修改輸出緩存隊列OQ的CI，完成本次IO數據處理，釋放IO數據在IO池和硬件隊列中的空間，并且將處理后的IO數據返回給設備驅動接口； 步驟7：設置內存屏障：在IO元數據響應函數驗證OP隊列中CI指向數據校驗錯誤，則設置內存屏障來維護DMA緩存數據和CPU緩存數據的數據一致性，重新讀取DMA緩存數據，并進行數據校驗；如果校驗數據為正確數據，那么進入步驟6；如果校驗失敗，則進入步驟8； 步驟8：清除CPU緩存：重新讀取DMA緩存數據，并進行數據校驗；如果校驗數據為正確數據，那么進入步驟6；如果仍然沒有讀取到正確數據，那么在硬件隊列中記錄該輸出緩存隊列OQ未達數據的CI值，該IO元數據歸類為未達數據，進入步驟9； 步驟9：修改輸出緩存隊列OQ的CI：通知外設完成本次處理，但不通知設備驅動接口本次處理失敗；設置該未達數據的超時處理函數，該超時處理函數為異步處理，即異步等待設定的時間后，通知設備驅動接口該未達數據超時；等待數據超時； 步驟10：輸出緩存隊列OQ繼續等待新數據：在超時時間內有等待該輸出緩存隊列OQ是否有新數據到來；如果沒有新數據，那么通知設備驅動接口，該IO數據處理超時；如果有新數據到來，那么進入步驟11； 步驟11：輸出緩存隊列OQ從外設收到新的數據：即輸出緩存隊列OQ的PI發生變化，那么檢查硬件隊列中記錄是否有未達數據的記錄，如果沒有未達數據，那么進入步驟5；如果有未達數據，那么進入步驟12； 步驟12：判斷未達數據的CI指向輸出緩存隊列OQ位置：該位置的數據是否已經被更新，如果沒有更新或數據檢查不正確，那么通知設備驅動接口，該IO數據處理超時，在硬件隊列中刪除未達數據的記錄，完成未達數據的處理；如果有數據更新并且數據校驗正確，那么進入步驟13； 步驟13：在未達數據的CI位置訪問數據，完成本次IO數據處理，并且將IO數據處理結果返回給設備驅動接口；不管數據是否正確，硬件隊列刪除未達數據的記錄；恢復輸出緩存隊列OQ中新的數據處理，即：進入步驟5。

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