CN106452807B - 一种网络处理器及报文处理数据的获取方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种网络处理器及报文处理数据的获取方法，该方法可以包括：网络处理器当前执行的业务指令满足预设的触发条件时，调用预设的数据输出指令；网络处理器根据所述数据输出指令将缓存的报文处理的中间数据进行输出。

Description

一种网络处理器及报文处理数据的获取方法

技术领域

本发明涉及网络数据处理技术，尤其涉及一种网络处理器及报文处理数据的获取方法。

背景技术

网络处理器是专门用于网络数据处理的处理器，主要应用于交换机，路由器等网络产品，多用于处理网络中的报文；它具有高处理性能、可编程、可灵活扩展、开发周期短等优势。正是由于其灵活的可编程及可扩展特性，导致网络处理器发生故障的概率以及对故障进行定位的难度要比传统的专用集成电路(ASIC，Application Specific IntegratedCircuit)大。网络处理器的故障不仅包括芯片硬件故障，还包括用户编写的指令序列、业务表项配置、协处理单元之间业务配合问题等多种故障。

通常在故障调试中，断点调试是使用最频繁的技术，其基本处理流程是：由上层软件在待执行的程序中设置(或清除)断点，程序执行到对应断点处停止执行，并通知上位机软件来控制程序进行单步调试或继续执行等。断点调试需要中断内核正常的业务处理而转为只接收单个报文进行单步调试，直到断点调试过程结束内核才会恢复正常的业务转发。因此，会造成业务流程的中断。

目前为了避免业务流程的中断，在网络处理器的故障诊断过程中采用辅助数据线将线程执行单元中寄存器的运行数据输出至记录单元。这种方式尽管无需进行业务流程的中断，但是需要为网络处理器内核的每个线程设计一个辅助数据线，增加了网络处理器硬件资源开销及内核逻辑的复杂度。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种网络处理器及报文处理数据的获取方法，能够在获取网络处理器处理报文所产生的中间数据时，既避免了业务流程的中断有减少了硬件资源开销及内核逻辑的复杂度。

本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种报文处理数据的获取方法，所述方法包括：

网络处理器当前执行的业务指令满足预设的触发条件时，调用预设的数据输出指令；

所述网络处理器根据所述数据输出指令将缓存的报文处理的中间数据进行输出。

在上述方案中，所述网络处理器当前执行的指令满足预设的触发条件，包括：

所述网络处理器当前执行的指令对应的数据获取使能指示为真时，所述网络处理器当前执行的指令满足预设的触发条件；和/或，

所述网络处理器当前执行的指令为数据获取触发指令时，所述网络处理器当前执行的指令满足预设的触发条件。

在上述方案中，所述调用预设的数据输出指令，包括：

所述网络处理器从预设的指令存储空间中获取数据输出指令。

在上述方案中，所述网络处理器根据所述数据输出指令将缓存的报文处理的中间数据进行输出，包括：

所述网络处理器根据所述数据输出指令从预设的第一存储单元中获取缓存的报文处理的中间数据；

所述网络处理器根据所述数据输出指令将报文处理的中间数据输出至第二存储单元。

在上述方案中，所述根据预设的数据输出指令将缓存的报文处理的中间数据进行输出之后，所述方法还包括：

所述网络处理器执行所述当前执行的指令的下一条指令，并且确定所述下一条指令是否满足所述预设的触发条件。

第二方面，本发明实施例提供了一种网络处理器，所述网络处理器包括：执行单元、确定单元、调用单元、输出单元；其中，

所述执行单元，用于执行当前的业务指令，并触发所述确定单元；

所述确定单元，用于确定所述执行单元当前执行的业务指令是否满足预设的触发条件；以及，当前执行的业务指令满足预设的触发条件时，触发所述调用单元；

所述调用单元，用于调用预设的数据输出指令；

所述输出单元，用于根据所述数据输出指令将缓存的报文处理的中间数据进行输出。

在上述方案中，所述确定单元，用于：

当前执行的指令对应的数据获取使能指示为真时，确定当前执行的指令满足预设的触发条件；和/或，

当前执行的指令为数据获取触发指令时，确定当前执行的指令满足预设的触发条件。

在上述方案中，所述调用单元，用于从预设的指令存储空间中获取数据输出指令。

在上述方案中，所述输出单元，包括获取子单元和输出子单元；

其中，所述获取子单元，用于根据所述数据输出指令从预设的第一存储单元中获取缓存的报文处理的中间数据；

所述输出子单元，用于根据所述数据输出指令将报文处理的中间数据输出至第二存储单元。

在上述方案中，所述执行单元，还用于执行所述当前执行的指令的下一条指令；并且触发所述确定单元。

本发明实施例提供了一种网络处理器及报文处理数据的获取方法，通过业务指令来触发报文处理的中间数据的获取过程，从而能够在获取网络处理器处理报文所产生的中间数据时，既避免了业务流程的中断有减少了硬件资源开销及内核逻辑的复杂度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种报文处理数据的获取方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种报文处理数据的获取方法详细流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种网络处理器的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种网络处理器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一

参见图1，其示出了本发明实施例提供的一种报文处理数据的获取方法流程，该方法应用于网络处理器中，可以包括：

S101：网络处理器当前执行的业务指令满足预设的触发条件时，调用预设的数据输出指令；

S102：网络处理器根据所述数据输出指令将缓存的报文处理的中间数据进行输出。

示例性地，所述网络处理器当前执行的指令满足预设的触发条件，具体可以包括：

网络处理器当前执行的指令对应的数据获取使能指示为真时，网络处理器当前执行的指令满足预设的触发条件；和/或，

网络处理器当前执行的指令为数据获取触发指令时，网络处理器当前执行的指令满足预设的触发条件。

具体地，可以在业务指令编码时，为每条业务指令对应设计1比特的数据获取使能标志位，在网络处理器执行业务指令时，可以通过网络处理器外部的上位机控制软件将业务指令序列中需要进行报文处理数据获取的业务指令的使能标志位设置为1来表示开启报文处理数据获取，或者将使能标志位设置为0以关闭报文处理数据获取。当网络处理器的内核执行到某条业务指令时，判断该业务指令对应的数据获取使能标志位是否为1，若为1，则确定当前执行的指令满足预设的触发条件，从而能够进行后续的本发明实施例所提出的报文处理数据的获取过程；若为0，则按照常规模式执行该业务指令。

此外，还可以在编写的业务指令序列时，在某些关键节点上插入数据获取触发指令，并通过网络处理器的内核原有的条件判断指令对预设条件进行判断，从而执行数据获取触发指令，预设的条件判断的数据来源可以是基于报文内容或者基于查表返回的结果，以实现基于报文或者查表结果特征的报文处理数据输出。需要说明的是，在实际运用中以上介绍的两种触发条件确定方式既可以单独使用，也可以组合使用，以便达到灵活地输出报文处理数据的目的，本实施例对此不做具体赘述。

示例性地，调用预设的数据输出指令，可以包括：网络处理器从预设的指令存储空间中获取数据输出指令；

需要说明的是，报文处理数据的输出是通过内核执行特定的数据输出指令来实现，在本实施例中，硬件上可以复用网络处理内核原有的指令写转发表的总线来实现，这样既不需要改变内核原有的总线结构，也不需要在内核中增加额外的控制单元。具体地，可以在网络处理器内核的指令存储空间的固定位置存放数据输出指令序列。当满足预设的触发条件时，网络处理器内核自动跳转到该固定位置调用并执行数据输出指令来输出报文处理数据，并且在输出完成之后再跳转回原来的业务指令之后继续执行。

示例性地，所述网络处理器根据所述数据输出指令将缓存的报文处理的中间数据进行输出，包括：

网络处理器根据所述数据输出指令从预设的第一存储单元中获取缓存的报文处理的中间数据；以及，

网络处理器根据数据输出指令将报文处理的中间数据输出至第二存储单元。

进一步地，对于报文处理的中间数据，需要说明的是，当报文进入网络处理器内核时，内核按照业务指令序列依次对报文进行处理，通过执行这些业务指令，网络处理器内核完成对报文执行算术运算或逻辑判断、获取报文的转发信息、对报文的内容进行编辑等操作，因此，网络处理器的内核中会有一系列的寄存器或者网络处理器中其它类型的存储单元就会对报文处理的中间数据进行缓存，这些中间数据包括但不限于：内核硬件状态、最近执行的若干条指令的编码、算术或逻辑运算的结果、查表的键值和结果、被编辑的报文等。而这些中间数据是分析报文在网络处理器内核的处理过程的关键，因此，对于缓存的报文处理的中间数据，第一存储单元可以是上述用来对报文处理的中间数据进行缓存的网络处理器内核的寄存器或者网络处理器中其它类型的存储单元。

还需要说明的是，网络处理器可用的存储空间一般包括芯片内部存储空间和外挂的存储空间，其中芯片内部的存储空间由于受芯片面积和功耗等因素的影响，不可能设计的太大，而报文处理数据的获取功能仅是网络处理器附加的调试功能，在正常运行的多数时间里是不会开启的，因此如果在网络处理器的芯片内部为报文处理数据的存储单独增加一片存储空间是很不经济的。因此，本发明实施例中，可以在数据输出指令中增加报文处理数据存储空间属性关键字，从而可以通过这些关键字来指定存储报文处理数据的空间起始位置和容量上限。这样可以灵活使用网络处理器的芯片内部和外部存储空间中的业务表项配置剩余不用的碎片空间来存储报文处理数据。同时，通过在数据输出指令中指定地址偏移从而实现多个报文处理数据的分开存储。

示例性地，在网络处理器根据预设的数据输出指令将缓存的报文处理的中间数据进行输出之后，还可以包括：

网络处理器执行当前执行的指令的下一条指令，并且确定下一条指令是否满足所述预设的触发条件。可以理解地，当确定下一条指令满足所述预设的触发条件时，可以按照上述过程继续进行报文处理数据的获取，如果不满足，则按照常规模式进行业务指令的执行。

本实施例提供了一种报文处理数据的获取方法，通过业务指令来触发报文处理的中间数据的获取过程，从而能够在获取网络处理器处理报文所产生的中间数据时，既避免了业务流程的中断有减少了硬件资源开销及内核逻辑的复杂度。

实施例二

参见图2，其示出了本发明实施例提供的一种报文处理数据的获取方法详细流程，该方法应用于网络处理器中，可以包括：

S201：网络处理器通过上位机控制软件加载业务指令序列到网络处理器内核的指令存储单元；

S202：网络处理器内核从指令存储单元取出业务指令并执行；

需要说明的是，网络处理器内核对业务指令序列的执行是由报文触发，当网络处理器内核接收到报文之后，开始从指令存储单元的指令序列的某一位置调用业务指令并开始执行；

S203：网络处理器判断业务指令的对应的数据获取使能指示是否为真；若为真则执行S205；若不为真，则执行S204。

S204：判断当前执行的业务指令是否为数据获取触发指令；若是，则执行步骤S205；若不是，则执行步骤S207；

可以理解地，步骤S203和S204是本实施例提出的对当前执行的业务指令是否满足预设的触发条件的确定过程，但是，当前执行的业务指令是否满足预设的触发条件也可以仅通过S203或S204进行确定，本发明实施例对此不作赘述。

S205：网络处理器跳转到指令存储单元的固定位置调用并执行数据输出指令；

可以理解地，数据输出指令可以存放在指令存储单元的固定位置；网络处理器内核会固定跳转到此固定位置执行这些指令以输出报文处理的中间数据，同时网络处理器内核在跳转之前会保存下一条业务指令的地址，以便在执行完数据输出指令后返回原来的业务指令序列中继续执行。

S206：网络处理器根据数据输出指令中的关键字将相应的报文处理数据输出到存储空间的指定位置；

具体地，数据输出指令中可以包含三类关键字：报文处理数据类型关键字、报文处理数据存储空间属性关键字、报文处理数据的存储偏移；其中，报文处理数据类型关键字用于选择输出数据的类型；报文处理数据存储空间属性关键字用于指定报文处理数据存储的位置和容量上限，既可选用网络处理器内部的存储单元也可选用外部存储单元；报文处理数据的存储偏移用于指示当前报文处理数据在整个报文处理数据存储空间的相对偏移地址，以实现多个报文处理数据的循环存储而不相互覆盖。

还需要说明的是，在内核指令存储单元固定位置存储的这些数据输出指令，可以在网络处理器运行过程中动态被修改，即可以在网络处理器运行中通过重新加载数据输出指令以实现动态修改。

S207：按照常规模式执行业务指令；

需要说明的是，执行到这步表明网络处理器内核当前执行的业务指令是普通的业务处理指令，因此，网络处理器只需要按常规模式正常执行该指令即可。

S208：判断业务指令序列是否结束；若结束，则转至S209；若没有结束，则转至S202；

S209：停止报文处理数据的输出；

需要说明的是，在报文处理结束之后将数据获取使能指示设置为关闭报文处理数据获取或者通过修改配置跳过执行数据获取触发指令。

可以理解地，当停止报文处理数据的输出后，就可以在分析报文处理数据的基础上对网络处理器内核的故障进行诊断。

本实施例提供了一种报文处理数据的获取方法的详细流程，通过业务指令来触发报文处理的中间数据的获取过程，从而能够在获取网络处理器处理报文所产生的中间数据时，既避免了业务流程的中断有减少了硬件资源开销及内核逻辑的复杂度。

实施例三

参见图3，其示出了本发明实施例提供的一种网络处理器30的结构，可以包括：执行单元301、确定单元302、调用单元303、输出单元304；其中，

执行单元301，用于执行当前的业务指令，并触发确定单元302；

确定单元302，用于确定执行单元301当前执行的业务指令是否满足预设的触发条件；以及，当前执行的业务指令满足预设的触发条件时，触发调用单元303；

调用单元303，用于调用预设的数据输出指令；

输出单元304，用于根据数据输出指令将缓存的报文处理的中间数据进行输出。

示例性地，确定单元302，用于：

当前执行的指令对应的数据获取使能指示为真时，确定当前执行的指令满足预设的触发条件；和/或，

当前执行的指令为数据获取触发指令时，确定当前执行的指令满足预设的触发条件。

示例性地，调用单元303，用于从预设的指令存储空间中获取数据输出指令。

示例性地，参见图4，输出单元304，可以包括获取子单元3041和输出子单元3042；

其中，获取子单元3041，用于根据数据输出指令从预设的第一存储单元中获取缓存的报文处理的中间数据；

输出子单元3042，用于根据数据输出指令将报文处理的中间数据输出至第二存储单元。

示例性地，执行单元301，还用于执行当前执行的指令的下一条指令；并且触发确定单元302。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种报文处理数据的获取方法，其特征在于，所述方法包括：

网络处理器当前执行的业务指令满足预设的触发条件时，调用预设的数据输出指令；

所述网络处理器根据所述数据输出指令将缓存的报文处理的中间数据进行输出；

其中，所述网络处理器当前执行的业务指令满足预设的触发条件，包括：

所述网络处理器当前执行的业务指令对应的数据获取使能指示为真时，所述网络处理器当前执行的业务指令满足预设的触发条件，其中，所述业务指令包括数据获取使能标志位来指示数据获取使能；和/或，

所述网络处理器当前执行的业务指令为数据获取触发指令时，所述网络处理器当前执行的业务指令满足预设的触发条件，其中，所述数据获取触发指令是整体业务指令序列编写时插入整体业务指令序列中的指令。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调用预设的数据输出指令，包括：

所述网络处理器从预设的指令存储空间中获取数据输出指令。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络处理器根据所述数据输出指令将缓存的报文处理的中间数据进行输出，包括：

所述网络处理器根据所述数据输出指令从预设的第一存储单元中获取缓存的报文处理的中间数据；

所述网络处理器根据所述数据输出指令将报文处理的中间数据输出至第二存储单元。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的数据输出指令将缓存的报文处理的中间数据进行输出之后，所述方法还包括：

所述网络处理器执行所述当前执行的业务指令的下一条业务指令，并且确定所述下一条业务指令是否满足所述预设的触发条件。

5.一种网络处理器，其特征在于，所述网络处理器包括：执行单元、确定单元、调用单元、输出单元；其中，

所述执行单元，用于执行当前的业务指令，并触发所述确定单元；

所述确定单元，用于确定所述执行单元当前执行的业务指令是否满足预设的触发条件；以及，当前执行的业务指令满足预设的触发条件时，触发所述调用单元；

所述调用单元，用于调用预设的数据输出指令；

所述输出单元，用于根据所述数据输出指令将缓存的报文处理的中间数据进行输出；

其中，所述确定单元，用于：

当前执行的业务指令对应的数据获取使能指示为真时，确定当前执行的业务指令满足预设的触发条件，其中，所述业务指令包括数据获取使能标志位来指示数据获取使能；和/或，

当前执行的业务指令为数据获取触发指令时，确定当前执行的业务指令满足预设的触发条件，其中，所述数据获取触发指令是整体业务指令序列编写时插入整体业务指令序列中的指令。

6.根据权利要求5所述的网络处理器，其特征在于，所述调用单元，用于从预设的指令存储空间中获取数据输出指令。

7.根据权利要求5所述的网络处理器，其特征在于，所述输出单元，包括获取子单元和输出子单元；

其中，所述获取子单元，用于根据所述数据输出指令从预设的第一存储单元中获取缓存的报文处理的中间数据；

所述输出子单元，用于根据所述数据输出指令将报文处理的中间数据输出至第二存储单元。

8.根据权利要求5所述的网络处理器，其特征在于，所述执行单元，还用于执行所述当前执行的业务指令的下一条业务指令；并且触发所述确定单元。

Images