飛騰1000A處理器網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化.pdf

1、飛騰1000A微處理器是國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院自主研制的一款高性能通用微處理器，它采用SPARC v9指令集，芯片內(nèi)集成4個(gè)64位處理器核，每核8線程，主頻達(dá)到1GHz~1.2GH。芯片上還集成了大量的外圍接口，如以太網(wǎng)接口、SATA接口、USB接口、串口、I2C接口等I/O接口。具有性能高、功耗低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，主要面向服務(wù)器、桌面及高端嵌入式系統(tǒng)等應(yīng)用領(lǐng)域。
　　該處理器芯片內(nèi)部集成了網(wǎng)絡(luò)控制器 IP，但缺乏相應(yīng)的控制器

2、驅(qū)動(dòng)程序，由于飛騰平臺(tái)的特殊性，linux下的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序經(jīng)過移植仍然不能在飛騰平臺(tái)上正常的工作，因此需要重新開發(fā)出一款適合飛騰1000A微處理器的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序。
　　隨著高速互連網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的要求不斷提升，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序不僅要在功能上達(dá)要到應(yīng)用的實(shí)際需求，而且要在性能方面也要達(dá)到常用的千兆網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的使用需求，因此還需要對(duì)完成的驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行優(yōu)化，以滿足當(dāng)下的不斷增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)性能的要求。
　　本文通過研究飛騰處理

3、器網(wǎng)絡(luò)控制器相關(guān)的硬件原理以及l(fā)inux下設(shè)備驅(qū)動(dòng)框架的知識(shí)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)飛騰1000A微處理器中網(wǎng)絡(luò)控制器的驅(qū)動(dòng)，并針對(duì)飛騰1000A的特點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)化。在研究的過程中，提出了飛騰平臺(tái)下的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序的整體架構(gòu)，提出了基于DMA描述符環(huán)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的收發(fā)機(jī)制，并在此基礎(chǔ)上完成了驅(qū)動(dòng)程序的基本功能。再結(jié)合飛騰1000A微處理器平臺(tái)的特點(diǎn)，提出了一系列的驅(qū)動(dòng)程序優(yōu)化的方法，如：IP頭地址對(duì)齊、中斷和輪詢混合的接收機(jī)制、使用軟件進(jìn)行分片的技術(shù)，

4、使得系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)性能得到了很大的提升。經(jīng)過對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)性能的峰值測(cè)試和對(duì)比測(cè)試，表明當(dāng)前系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)達(dá)到了千兆網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的使用需求，基本上完成了預(yù)期的工作任務(wù)。在對(duì)完成的驅(qū)動(dòng)程序的網(wǎng)絡(luò)性能和功能的測(cè)試中，發(fā)現(xiàn)了之前的優(yōu)化方法的一些缺陷，也提出了針對(duì)缺陷的一些解決的構(gòu)想，雖然未實(shí)現(xiàn)，但對(duì)于后續(xù)的持續(xù)改進(jìn)工作有很大的指導(dǎo)意義。最讓人遺憾的是，此次驅(qū)動(dòng)未能發(fā)揮飛騰處理器的多核多線的優(yōu)點(diǎn)，因此在論文的最后提出了RFS和RPS的技術(shù)，希望在之后的研究中