CN1437327A - 一种网络处理器中内核与微引擎间的通信方法 - Google Patents

一种网络处理器中内核与微引擎间的通信方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种网络处理器中内核与微引擎间的通信方法，其中，为微引擎uE从网络上转发报文给内核Core的过程在网络处理器内部存储单元scratch_pad中设置用于存放指向报文的指针BD的单元，该单元中的BD由uE分配并写入，由Core启动任务查询和读取；为Core通过uE发送报文到网络上的过程在scratch_pad中也设置用于存放BD的单元，该BD由uE在初始化时分配一定数量，Core把发送报文的信息写入BD，uE读取该BD后再将新分配的BD指针写入存放BD指针的单元，使转发速率有了明显提高，且BD由uE统一管理，避免了内存空间泄漏的情况。

Description

一种网络处理器中内核与微引擎间的通信方法
技术领域
本发明涉及网络处理器，尤其涉及一种网络处理器中内核与微引擎间的通信方法。
背景技术
网络处理器是用于完成网络数据报文的转发功能的器件，其核心处理模块通常由多个独立的uE(微引擎)和一个Core(内核)组成。多个独立并行处理的uE主要完成网络数据的接收、处理、存储和转发；Core主要完成转发表项的配置、管理以及控制报文处理等集中处理功能。在实际应用中，网络上需要发给Core处理以及Core需要发送到网络上的报文通常都是由uE来转发的，因此，uE与Core之间的通信方法会直接影响到网络处理器的效率。现有技术的实现方法包括以下两个过程：
一、uE从网络上转发报文给Core，步骤如图1所示：
a1、网络数据报文进入网络处理器的网络接口NetworkInterface；
a2、uE从网络接口接收报文，处理；
a3、uE在指针存储器SRAM中分配用于指向报文的指针BD，把报文存放到报文存储器SDRAM中与BD对应的地址；
a4、uE把报文的相关信息写入BD；
a5、uE把BD指针写入用于从uE至Core传送BD指针的单元Maibox0中；
a6、uE给Core发送接收报文的中断信号；
a7、Core收到中断信号以后，到Maibox0中读取BD指针；
a8、Core根据BD指针，读取BD内的报文信息
a9、Core根据BD的信息把报文从SDRAM中取走；
a10、Core把BD指针写入用于从Core至uE传送BD指针的单元Maibox1中；
a11、Core发中断信号通知uE释放BD；
a12、uE从Maibox1读取BD指针，释放BD。
二、Core通过uE发送报文到网络上，步骤如图2所示：
b1、Core发送中断信号给uE，通知uE分配BD；
b2、uE分配BD后，把BD指针写入用于从uE至Core传送BD指针的单元Mailbox3中；
b3、uE发送中断信号给Core，通知Core取BD指针；
b4、Core从Mailbox3中取出BD指针；
b5、Core根据BD指针把报文写入对应的SDRAM地址中；
b6、Core把发送报文的信息写入BD中；
b7、Core把发送报文的BD指针写入用于从Core至uE传送BD指针的单元Mailbox2中；
b8、Core发送中断信号给uE，通知uE有报文发送；
b9、uE从Maibox2中取出发送报文的BD指针；
b10、uE根据BD指针读取BD的信息；
b11、uE根据BD把报文从SDRAM中发送到网络接口上，然后释放BD：
b12、网络接口把报文发到网络上。
该方法中uE和Core之间采用发送中断信号的通信机制，步骤比较复杂，通过测试，64字节报文的转发速率只有5000pps(数据包每秒)左右；其次由于Core也直接参与BD的管理，需要专门的队列来管理接收报文的BD和发送报文时申请的BD，满负荷时容易导致BD丢失，从而导致相应内存空间无法使用的泄漏情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高uE和Core之间通信效率防止内存泄漏的通信方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种网络处理器中内核与微引擎间的通信方法，方法包括微引擎uE从网络上转发报文给内核Core的过程和Core通过uE发送报文到网络上的过程，其中，为uE从网络上转发报文给Core的过程在网络处理器内部存储单元scratch_pad中设置用于存放指向报文的指针BD的单元，该单元中的BD由uE分配并写入，由Core启动任务查询和读取；为Core通过uE发送报文到网络上的过程在网络处理器内部存储单元scratch_pad中也设置用于存放指向报文的指针BD的单元，该BD由uE在初始化时分配一定数量，Core把发送报文的信息写入BD，uE读取该BD后再将新分配的BD指针写入存放BD指针的单元。
由于采用以上技术方案，uE与Core之间的报文转发步骤得到简化，速率有了明显提高，通过测试，64字节报文的转发速率达到9300pps左右，几乎提高了近一倍，而且BD都是由uE统一管理，Core不用设置队列来存放申请的和需要释放的BD，克服了BD丢失而导致相应内存空间泄漏的情况，提高了BD操作的安全性和可靠性。
附图说明
图1是现有技术中uE从网络上转发报文给Core的过程示意图；
图2是现有技术中Core通过uE发送报文到网络的过程示意图；
图3是本发明方法uE从网络上转发报文给Core的过程示意图；
图4是本发明方法Core通过uE发送报文到网络的过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明方法作进一步说明。
本发明方法为uE从网络上转发报文给Core的过程在网络处理器内部存储单元scratch_pad中设置用于存放指向报文的指针BD的单元，该单元中的BD由uE分配并写入，由Core启动任务查询和读取；为Core通过uE发送报文到网络上的过程在scratch_pad中也设置用于存放指向报文的指针BD的单元，该BD由uE在初始化时分配一定数量，Core把发送报文的信息写入BD，uE读取该BD后再将新分配的BD指针写入存放BD指针的单元。参照图3、图4，具体实施中
uE从网络上转发报文给Core的过程中uE侧的执行步骤为：
c1、网络数据报文进入网络处理器的网络接口；
c2、uE从网络接口接收报文，处理；
c3、uE分配BD，把报文存放到BD对应的报文存储器SDRAM中的地址；
c4、uE把报文的相关信息写入BD；
c5、uE读取存放BD指针的单元，其中有BD指针则释放BD，没有BD指针则继续步骤c6；
c6、uE把当前接收报文的BD指针写入存放BD指针的单元；
Core侧的执行步骤为：
c7、Core查询存放BD指针的单元，如有BD指针则读取；
c8、Core读取BD内的报文信息；
c9、Core根据BD的信息把报文从SDRAM中取走；
c10、Core把BD指针放回存放BD指针的单元中。
在Core通过uE发送报文到网络上的过程中，首先经初始化步骤d1将uE给Core分配的一定个数BD指针写入存放BD指针的单元中，Core侧的执行步骤为：
d2、Core从存放BD指针的单元中取BD指针；
d3、Core根据BD指针把报文写入对应的报文存储器SDRAM地址中；
d4、Core把发送报文的信息写入BD中；
d5、Core发送信号给uE，通知uE有报文发送；
uE侧的执行步骤为：
d6、uE从存放BD指针的单元中取出发送报文的BD指针；
d7、uE再分配一个BD，把BD指针写入存放BD指针的单元中；
d8、uE读取BD的信息；
d9、uE根据BD把报文从SDRAM中发送到网络接口上，并释放BD；
d10、网络接口把报文发到网络上
作为本发明的具体事实例，在uE从网络上转发报文给Core的过程中，可于存放BD指针的单元中设置用于标识有无BD指针的标志位，执行所述uE把当前接收报文的BD指针写入存放BD指针的单元的步骤c6后，对该标志位进行设置，执行所述Core把BD指针放回存放BD指针的单元中的步骤c10后，对该标志位进行清除。

Claims (4)

1、一种网络处理器中内核与微引擎间的通信方法，包括微引擎uE从网络上转发报文给内核Core的过程和Core通过uE发送报文到网络上的过程，其特征在于：为uE从网络上转发报文给Core的过程在网络处理器内部存储单元scratch pad中设置用于存放指向报文的指针BD的单元，该单元中的BD由uE分配并写入，由Core启动任务查询和读取；为Core通过uE发送报文到网络上的过程在网络处理器内部存储单元scratch_pad中也设置用于存放指向报文的指针BD的单元，该BD由uE在初始化时分配一定数量，Core把发送报文的信息写入BD，uE读取该BD后再将新分配的BD指针写入存放BD指针的单元。
2、如权利要求1所述的网络处理器中内核与微引擎间的通信方法，其特征在于：uE从网络上转发报文给Core的过程中uE侧的执行步骤为：
(1)网络数据报文进入网络处理器的网络接口；
(2)uE从网络接口接收报文，处理；
(3)uE分配BD，把报文存放到BD对应的报文存储器SDRAM中的地址；
(4)uE把报文的相关信息写入BD；
(5)uE读取存放BD指针的单元，其中有BD指针则释放BD，没有BD指针则继续步骤(6)；
(6)uE把当前接收报文的BD指针写入存放BD指针的单元；
Core侧的执行步骤为：
(7)Core查询存放BD指针的单元，如有BD指针则读取；
(8)Core读取BD内的报文信息；
(9)Core根据BD的信息把报文从SDRAM中取走；
(10)Core把BD指针放回存放BD指针的单元中。
3、如权利要求2所述的网络处理器中内核与微引擎间的通信方法，其特征在于：在存放BD指针的单元中设置用于标识有无BD指针的标志位，执行所述uE把当前接收报文的BD指针写入存放BD指针的单元的步骤(6)后，对该标志位进行设置，执行所述Core把BD指针放回存放BD指针的单元中的步骤(10)后，对该标志位进行清除。
4、如权利要求1所述的网络处理器中内核与微引擎间的通信方法，其特征在于：首先经初始化步骤(1)将uE给Core分配的一定个数BD指针写入存放BD指针的单元中，在Core通过uE发送报文到网络上的过程中Core侧的执行步骤为：
(2)Core从存放BD指针的单元中取BD指针；
(3)Core根据BD指针把报文写入对应的报文存储器SDRAM地址中；
(4)Core把发送报文的信息写入BD中；
(5)Core发送信号给uE，通知uE有报文发送；
uE侧的执行步骤为：
(6)uE从存放BD指针的单元中取出发送报文的BD指针；
(7)uE再分配一个BD，把BD指针写入存放BD指针的单元中；
(8)uE读取BD的信息；
(9)uE根据BD把报文从SDRAM中发送到网络接口上，并释放BD；
(10)网络接口把报文发到网络上
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