本申請(qǐng)涉及讀寫存儲(chǔ)區(qū)管理領(lǐng)域，具體是一種異步非對(duì)稱的讀寫存儲(chǔ)區(qū)管理方法。

背景技術(shù)：

在一些應(yīng)用場(chǎng)景中，對(duì)數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性要求不高，但是數(shù)據(jù)傳輸速度要求較高，通常使用異步FIFO來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。異步FIFO一般采用環(huán)形存儲(chǔ)區(qū)來(lái)高效的實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然只是邏輯地址連續(xù)，實(shí)際地址不連續(xù)，因此在使用DMA進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入，且單次傳輸長(zhǎng)度不固定時(shí)，需要一種方法來(lái)解決地址不連續(xù)的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種異步非對(duì)稱的讀寫存儲(chǔ)區(qū)管理方法，數(shù)據(jù)由DMA寫入和CPU讀出，設(shè)置限制標(biāo)志位，當(dāng)存儲(chǔ)區(qū)用到結(jié)尾放不下一個(gè)完整的數(shù)據(jù)包時(shí)，使限制標(biāo)志位指向?qū)嶋H占用的結(jié)尾處，然后將完整的數(shù)據(jù)包存放到存儲(chǔ)區(qū)的頭部，從而使得交給DMA來(lái)搬運(yùn)數(shù)據(jù)的地址是連續(xù)的。

進(jìn)一步的，向存儲(chǔ)區(qū)放入數(shù)據(jù)的過(guò)程包括如下步驟：

i.要存入n個(gè)字節(jié)，首先判斷空閑空間在內(nèi)存中是否是連續(xù)的；若連續(xù)，就跳到ii。若不連續(xù)，就跳到iii；

ii.連續(xù)則判斷空閑空間大小是否足夠，足夠就直接存入數(shù)據(jù)，不足夠就提示剩余空間不足；

iii.不連續(xù)則先查看尾部空閑空間是否足夠。若足夠，就直接存入數(shù)據(jù)；若不足夠，就跳到iv；

iv.尾部空閑空間不足夠，則判斷頭部空閑空間是否足夠。若足夠，就直接存入數(shù)據(jù)；若不足夠，就提示剩余空間不足。

進(jìn)一步的，從存儲(chǔ)區(qū)取出數(shù)據(jù)的過(guò)程包括如下步驟：

i.要取出n個(gè)字節(jié)，首先判斷數(shù)據(jù)空間在內(nèi)存中是否連續(xù)；若連續(xù)，就跳到ii；若不連續(xù)，就跳到iii；

ii.連續(xù)則判斷數(shù)據(jù)空間是否足夠，足夠就直接取走數(shù)據(jù)，不足夠就提示沒(méi)有足夠的數(shù)據(jù)；

iii.不連續(xù)則先判斷尾部數(shù)據(jù)空間是否足夠；若足夠，就直接取走數(shù)據(jù)；若不足夠，就跳到iv；

iv.尾部數(shù)據(jù)空間不足夠，則判斷頭部和尾部數(shù)據(jù)空間總大小是否足夠；若足夠，就先取出全部的尾部數(shù)據(jù)，再?gòu)念^部取走所需的剩余大小數(shù)據(jù)；若總大小不足夠，就提示沒(méi)有足夠的數(shù)據(jù)。

本發(fā)明當(dāng)2個(gè)功能模塊之間的數(shù)據(jù)交換可以參考生產(chǎn)者和消費(fèi)者模型關(guān)系，即讀取和寫入是異步且非對(duì)稱（讀取長(zhǎng)度和寫入長(zhǎng)度不等且可變）時(shí)，若數(shù)據(jù)由DMA寫入，通過(guò)跳過(guò)環(huán)形FIFO尾部長(zhǎng)度不夠的空間來(lái)巧妙地解決DMA地址必須連續(xù)的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是向存儲(chǔ)區(qū)放入數(shù)據(jù)流程圖；

圖2是從存儲(chǔ)區(qū)取出數(shù)據(jù)流程圖；

圖3-9是具體實(shí)施圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

本發(fā)明的異步非對(duì)稱的讀寫存儲(chǔ)區(qū)管理方法，包括向存儲(chǔ)區(qū)放入數(shù)據(jù)和從存儲(chǔ)區(qū)取出數(shù)據(jù)兩方面。

如圖1所示，向存儲(chǔ)區(qū)放入數(shù)據(jù)的過(guò)程包括如下步驟：

i.要存入n個(gè)字節(jié)，首先判斷空閑空間在內(nèi)存中是否是連續(xù)的。若連續(xù)，就跳到ii。若不連續(xù)，就跳到iii。

ii.連續(xù)則判斷空閑空間大小是否足夠，足夠就直接存入數(shù)據(jù)，不足夠就提示剩余空間不足。

iii.不連續(xù)則先查看尾部空閑空間是否足夠。若足夠，就直接存入數(shù)據(jù)。若不足夠，就跳到iv。

iv.尾部空閑空間不足夠，則判斷頭部空閑空間是否足夠。若足夠，就直接存入數(shù)據(jù)。若不足夠，就提示剩余空間不足。

如圖2所示，從存儲(chǔ)區(qū)取出數(shù)據(jù)的過(guò)程包括如下步驟：

i.要取出n個(gè)字節(jié)，首先判斷數(shù)據(jù)空間在內(nèi)存中是否連續(xù)。若連續(xù)，就跳到ii。若不連續(xù)，就跳到iii。

ii.連續(xù)則判斷數(shù)據(jù)空間是否足夠，足夠就直接取走數(shù)據(jù)，不足夠就提示沒(méi)有足夠的數(shù)據(jù)。

iii.不連續(xù)則先判斷尾部數(shù)據(jù)空間是否足夠。若足夠，就直接取走數(shù)據(jù)。若不足夠，就跳到iv。

iv.尾部數(shù)據(jù)空間不足夠，則判斷頭部和尾部數(shù)據(jù)空間總大小是否足夠。若足夠，就先取出全部的尾部數(shù)據(jù)，再?gòu)念^部取走所需的剩余大小數(shù)據(jù)。若總大小不足夠，就提示沒(méi)有足夠的數(shù)據(jù)。

具體通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)：

1)使用一片內(nèi)存作為存儲(chǔ)區(qū)，大小為max；outx記錄存儲(chǔ)區(qū)占用區(qū)塊的開(kāi)始處，也即讀取首地址；inx記錄存儲(chǔ)區(qū)空閑區(qū)塊的開(kāi)始處，也即寫入的首地址； limit記錄實(shí)際占用的結(jié)尾處。開(kāi)始時(shí)的存儲(chǔ)區(qū)如圖3所示。

2)當(dāng)數(shù)據(jù)生產(chǎn)者使用DMA搬運(yùn)了n次數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)區(qū)后，圖中灰色方塊表示每次寫入的數(shù)據(jù)，L[n]表示第n次數(shù)據(jù)搬運(yùn)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。具體分布情況如圖4所示。

3)數(shù)據(jù)消費(fèi)者從存儲(chǔ)區(qū)取走了部分?jǐn)?shù)據(jù)后。如圖5所示。

4)在寫入過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)如圖6所示。

5)這時(shí)若數(shù)據(jù)生產(chǎn)者使用DMA搬運(yùn)了L+5個(gè)數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)區(qū)，但是存儲(chǔ)區(qū)的尾部只剩下L個(gè)數(shù)據(jù)大小的空間，所以從存儲(chǔ)區(qū)頭部開(kāi)始存放，limit指向?qū)嶋H占用的結(jié)尾處。如圖7所示。

6)在讀取過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)如下情況，如圖8所示。

7)這時(shí)數(shù)據(jù)消費(fèi)者要取走L+5個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，先取出從outx指向的地址開(kāi)始到limit指向的地址為結(jié)尾的L個(gè)數(shù)據(jù)，limit重新指向max。然后再取出存儲(chǔ)區(qū)頭部的5個(gè)數(shù)據(jù)，outx指向首地址加5的地址。如圖9所示。

在多功能打印機(jī)芯片的USB device驅(qū)動(dòng)中，底層USB device驅(qū)動(dòng)作為數(shù)據(jù)生產(chǎn)者，而上層數(shù)據(jù)處理模塊為數(shù)據(jù)消費(fèi)者，使用了這種方法來(lái)解決DMA地址要連續(xù)的問(wèn)題。

USB 在數(shù)據(jù)收發(fā)過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)程序事先分配好存儲(chǔ)空間給DMA使用，大部分情況是滿512字節(jié)的長(zhǎng)包，但也存在不滿512字節(jié)的短包，因此會(huì)遇到存儲(chǔ)區(qū)用到結(jié)尾時(shí)放不下一個(gè)USB包的情況。使用本發(fā)明的機(jī)制，讓limit指向?qū)嶋H占用的結(jié)尾處，然后將USB包存放到存儲(chǔ)區(qū)的頭部（如果足夠），從而使得交給DMA來(lái)搬運(yùn)USB數(shù)據(jù)包的地址是連續(xù)的。