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申请/专利权人：山东华翼微电子技术股份有限公司

摘要：本发明公开了一种基于PCIeXDMA实现多进程并发的方法，属于密码卡及数据加密技术领域，其从底层FPGA硬件逻辑、驱动程序和上位机应用程序三个部分进行设计，通过FPGA硬件编程设计了多个不同的密码算法模块，多个密码算法模块之间并行运行，实现了以数据包为单位的数据分发和密码运算；驱动程序在FPGA逻辑程序的基础上进行了XDMAIP核DPDK的实现，提供了逻辑上多个写通道的支持；应用程序以驱动实现为基础，实现了整个读写逻辑上的多通道支持，保障多个应用程序进程能够并发访问PCIe密码卡；本发明既满足了多进程并发的需求，又充分利用了FPGA硬件实现密码运算的速度优势，提升了系统的密码运算速度。

主权项：1.一种基于PCIeXDMA实现多进程并发的方法，用于密码卡系统，其特征在于，所述密码卡系统包括主机和连接在所述主机上的密码卡，所述主机上安装有DPDK，所述密码卡上设有采用XDMA的FPGA，其中，所述FPGA包括依次连接的H2CDMA传输通道、数据包解析模块、密码算法调度模块、密码算法模块、数据包整合模块和C2HDMA传输通道，所述密码算法模块为多个且并行运行；所述XDMA表示Xilinx系列FPGA中官方自带的PCIE高级IP；所述DMA表示直接存储器访问；所述H2C表示主机到板卡；所述C2H表示板卡到主机；所述FPGA上的逻辑程序执行的方法包括：步骤10：H2CDMA传输通道收到主机上的应用程序经DPDK驱动程序发来的数据包后，经数据包解析模块对数据包进行解析和过滤；其中，所述数据包分为包头和数据两部分，在包头中定义了proc_seq和enc_seq两个字段，分别代表应用程序进程的序列号和要调用的密码算法模块的序列号；所述DPDK驱动程序执行的方法包括：步骤20：发送端DPDK驱动程序在发送函数开始处添加锁，当其中一个通道的发送进入临界区后，其他通道会在入口处等待，直到前一个发送结束退出临界区释放锁后，下一个通道的数据才继续发送；同时，DPDK驱动程序有对应的DMA描述符，数据存储单元是缓存区mbuf，将每一个mbuf与DMA描述符进行关联；步骤11：符合格式要求的数据包，被送入密码算法调度模块，密码算法调度模块以数据包为单位，将数据包中的数据按enc_seq字段的序列号分发给对应的密码算法模块；其中，每个密码算法模块被预先赋予唯一的序列号，对应数据包报文中的enc_seq字段；步骤12：密码算法模块对数据包进行运算；步骤13：经过密码算法模块处理后的数据包，报文中的proc_seq字段和enc_seq字段保持不变，经数据包整合模块处理后通过C2HDMA传输通道经DPDK驱动程序发送给上位机软件。

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