硬線(xiàn)程多核中央處理器的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法及裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種硬線(xiàn)程多核中央處理器的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法，該方法包括：第一硬線(xiàn)程接收并處理完當(dāng)前報(bào)文后，檢查上一個(gè)報(bào)文是否發(fā)送完成；當(dāng)上一個(gè)報(bào)文發(fā)送完成時(shí)，觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令；觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令之后，指示第一硬線(xiàn)程繼續(xù)接收下一個(gè)報(bào)文，或者在沒(méi)有接收到下一個(gè)報(bào)文時(shí)，將時(shí)間讓給其他硬線(xiàn)程處理報(bào)文。本發(fā)明還公開(kāi)了一種硬線(xiàn)程多核中央處理器的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)裝置。采用本發(fā)明能夠進(jìn)一步提高報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
硬線(xiàn)程多核中央處理器的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，特別涉及一種硬線(xiàn)程多核中央處理器的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]硬線(xiàn)程多核中央處理器(CPU)是廣泛用于嵌入式系統(tǒng)的CPU。多核CPU上VXWorks或Iinux下基于軟件協(xié)議棧的IP報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)，其性能很低:在一款硬線(xiàn)程多核CPU上的轉(zhuǎn)發(fā)速度只有10Mbps左右。而在同樣硬線(xiàn)程多核CPU上基于硬轉(zhuǎn)發(fā)的速度可達(dá)到十多倍的性能提升。其中，硬轉(zhuǎn)發(fā)指的是CPU收到報(bào)文后不經(jīng)過(guò)協(xié)議棧軟件而是直接處理并轉(zhuǎn)發(fā)。因此，這種高速硬轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)需要進(jìn)一步改進(jìn)以滿(mǎn)足更高性能需求。下面所講的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)都是基于硬轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行的。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，硬線(xiàn)程多核中央處理器的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法包括以下步驟:
[0004]步驟S1、第一硬線(xiàn)程接收并處理完當(dāng)前報(bào)文后，觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令，進(jìn)行當(dāng)前報(bào)文的發(fā)送；
[0005]步驟S2、觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令后，即在當(dāng)前報(bào)文發(fā)送過(guò)程中周期性查詢(xún)狀態(tài)寄存器，根據(jù)狀態(tài)寄存器的指示確定當(dāng)前報(bào)文是否發(fā)送完成。
[0006]步驟S3、當(dāng)確定當(dāng)前報(bào)文發(fā)送完成后，指示第一硬線(xiàn)程繼續(xù)接收下一個(gè)報(bào)文，或者在沒(méi)有接收到下一個(gè)報(bào)文時(shí)，將時(shí)間讓給其他硬線(xiàn)程處理報(bào)文。
[0007]根據(jù)上述描述，現(xiàn)有技術(shù)中的報(bào)文硬轉(zhuǎn)發(fā)方法，需要等待當(dāng)前報(bào)文在第一線(xiàn)程上發(fā)送完成，才可以接收下一個(gè)報(bào)文，如果沒(méi)有接收到下一個(gè)報(bào)文時(shí)，將時(shí)間讓給其他硬線(xiàn)程處理報(bào)文。實(shí)際測(cè)得等待時(shí)間長(zhǎng)短不一，長(zhǎng)的有8?10us，短的不到lus，也就是說(shuō)，從觸發(fā)發(fā)送報(bào)文的指令到報(bào)文發(fā)送完成之間的時(shí)間就是等待時(shí)間。
[0008]如何進(jìn)一步提高報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)性能是現(xiàn)階段有待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種硬線(xiàn)程多核中央處理器的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法及裝置，能夠進(jìn)一步提高報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)性能。
[0010]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0011]本發(fā)明公開(kāi)了一種硬線(xiàn)程多核中央處理器的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法，該方法包括:
[0012]第一硬線(xiàn)程接收并處理完當(dāng)前報(bào)文后，檢查上一個(gè)報(bào)文是否發(fā)送完成；
[0013]當(dāng)上一個(gè)報(bào)文發(fā)送完成時(shí)，觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令；
[0014]觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令之后，指示第一硬線(xiàn)程繼續(xù)接收下一個(gè)報(bào)文，或者在沒(méi)有接收到下一個(gè)報(bào)文時(shí)，將時(shí)間讓給其他硬線(xiàn)程處理報(bào)文。
[0015]所述檢查上一個(gè)報(bào)文是否發(fā)送完成的方法包括:周期性查詢(xún)狀態(tài)寄存器，根據(jù)狀態(tài)寄存器的指示確定上一個(gè)報(bào)文是否發(fā)送完成。
[0016]所述硬線(xiàn)程多核處理器包括多個(gè)硬線(xiàn)程，每個(gè)硬線(xiàn)程執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)，具有相應(yīng)獨(dú)立的狀態(tài)寄存器。
[0017]本發(fā)明還公開(kāi)了一種硬線(xiàn)程多核中央處理器的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)裝置，應(yīng)用于執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)的硬線(xiàn)程，該裝置包括:
[0018]查詢(xún)單元，用于接收并處理完當(dāng)前報(bào)文后，檢查上一個(gè)報(bào)文是否發(fā)送完成；
[0019]觸發(fā)單元，用于當(dāng)上一個(gè)報(bào)文發(fā)送完成時(shí)，觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令；
[0020]指示單元，用于在觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令之后，指示硬線(xiàn)程繼續(xù)接收下一個(gè)報(bào)文，或者在沒(méi)有接收到下一個(gè)報(bào)文時(shí)，將時(shí)間讓給其他硬線(xiàn)程處理報(bào)文。
[0021]所述查詢(xún)單元，具體用于周期性查詢(xún)狀態(tài)寄存器，根據(jù)狀態(tài)寄存器的指示確定是否發(fā)送完成。
[0022]由上述的技術(shù)方案可見(jiàn)，本發(fā)明提供了一種硬線(xiàn)程多核中央處理器的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法，該方法包括:第一硬線(xiàn)程接收并處理完當(dāng)前報(bào)文后，檢查上一個(gè)報(bào)文是否發(fā)送完成；當(dāng)上一個(gè)報(bào)文發(fā)送完成時(shí)，觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令；觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令之后，無(wú)需等待發(fā)送完成，指示第一硬線(xiàn)程繼續(xù)接收下一個(gè)報(bào)文，或者在沒(méi)有接收到下一個(gè)報(bào)文時(shí)，將時(shí)間讓給其他硬線(xiàn)程處理報(bào)文。而不像現(xiàn)有技術(shù)那樣，第一硬線(xiàn)程接收并處理完當(dāng)前報(bào)文后，進(jìn)行當(dāng)前報(bào)文的發(fā)送，但是要等待當(dāng)前報(bào)文發(fā)送完成，才能指示第一硬線(xiàn)程繼續(xù)接收下一個(gè)報(bào)文，或者在沒(méi)有接收到下一個(gè)報(bào)文時(shí)，將時(shí)間讓給其他硬線(xiàn)程處理報(bào)文。如此，這種節(jié)省CPU處理時(shí)間的方法在報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)中大幅提升了性能，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供了一種硬線(xiàn)程多核中央處理器的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法流程示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明一種硬線(xiàn)程多核中央處理器的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案、及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]硬線(xiàn)程多核中央處理器包括多個(gè)硬線(xiàn)程，每個(gè)硬線(xiàn)程有各自獨(dú)立的轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文機(jī)制。每個(gè)硬線(xiàn)程執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)，具有相應(yīng)獨(dú)立的收發(fā)單元。其中收發(fā)單元是一種狀態(tài)寄存器，用于硬線(xiàn)程根據(jù)狀態(tài)寄存器的指示確認(rèn)該硬線(xiàn)程上的報(bào)文是否發(fā)送完成。以4硬線(xiàn)程2核CPU來(lái)說(shuō)，就是每4個(gè)硬線(xiàn)程綁定I個(gè)核，共2個(gè)核綁定I個(gè)CPU。
[0027]本發(fā)明的核心思想是，第一硬線(xiàn)程接收并處理完當(dāng)前報(bào)文后，且觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文之前，檢查上一個(gè)報(bào)文是否發(fā)送完成；觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文之后，指示第一硬線(xiàn)程繼續(xù)接收下一個(gè)報(bào)文，或者在沒(méi)有接收到下一個(gè)報(bào)文時(shí)，將時(shí)間讓給其他硬線(xiàn)程處理報(bào)文。如此，第一硬線(xiàn)程觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令后，不需要周期性查詢(xún)狀態(tài)寄存器，等待當(dāng)前報(bào)文在第一線(xiàn)程上發(fā)送完成，就直接指示第一硬線(xiàn)程可以接收下一個(gè)報(bào)文，如果沒(méi)有接收到下一個(gè)報(bào)文時(shí)，將時(shí)間讓給其他硬線(xiàn)程處理報(bào)文。從而將這個(gè)等待時(shí)間節(jié)省下來(lái)，接收第一硬線(xiàn)程上的下一個(gè)報(bào)文，或者給其他硬線(xiàn)程處理報(bào)文。并且，不需要像現(xiàn)有技術(shù)那樣，觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令后，即在當(dāng)前報(bào)文發(fā)送過(guò)程中周期性查詢(xún)狀態(tài)寄存器，根據(jù)狀態(tài)寄存器的指示確定當(dāng)前報(bào)文是否發(fā)送完成。而是將檢查提前到了發(fā)送當(dāng)前報(bào)文之前，檢查上一個(gè)報(bào)文是否發(fā)送完成。但實(shí)際上，在發(fā)送當(dāng)前報(bào)文之前，上一個(gè)報(bào)文大多數(shù)已經(jīng)發(fā)送完成，所以這樣的提前檢查，基本沒(méi)有引入額外的等待時(shí)間，和現(xiàn)有技術(shù)觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令后，檢查當(dāng)前報(bào)文是否發(fā)送完成所耗費(fèi)的等待時(shí)間相比，差別很大，前者所用時(shí)間很短。
[0028]如圖1所示，本發(fā)明一實(shí)施例提供了一種硬線(xiàn)程多核中央處理器的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法，該方法包括以下步驟:
[0029]步驟11、第一硬線(xiàn)程接收并處理完當(dāng)前報(bào)文后，檢查上一個(gè)報(bào)文是否發(fā)送完成；
[0030]其中，檢查上一個(gè)報(bào)文是否發(fā)送完成的方法具體包括:周期性查詢(xún)狀態(tài)寄存器，根據(jù)狀態(tài)寄存器的指示確定上一個(gè)報(bào)文是否發(fā)送完成。實(shí)際上，在發(fā)送當(dāng)前報(bào)文之前，上一個(gè)報(bào)文大多數(shù)已經(jīng)發(fā)送完成，所以本發(fā)明中雖然也需要周期性查詢(xún)狀態(tài)寄存器，但是基本上絕大多數(shù)情況I次查詢(xún)，就可以確定上一個(gè)報(bào)文已經(jīng)發(fā)送完成。所以，本步驟基本沒(méi)有引入額外的等待時(shí)間，和現(xiàn)有技術(shù)觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令后，檢查當(dāng)前報(bào)文是否發(fā)送完成所耗費(fèi)的I?Sus的等待時(shí)間相比，差別很大，前者所用時(shí)間很短。
[0031]步驟12、當(dāng)上一個(gè)報(bào)文發(fā)送完成時(shí)，觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令；
[0032]步驟13、觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令之后，指示第一硬線(xiàn)程繼續(xù)接收下一個(gè)報(bào)文，或者在沒(méi)有接收到下一個(gè)報(bào)文時(shí)，將時(shí)間讓給其他硬線(xiàn)程處理報(bào)文。
[0033]這里，硬線(xiàn)程多核中央處理器包括多個(gè)硬線(xiàn)程，本發(fā)明為方便清楚地說(shuō)明本發(fā)明的方法，定義第一硬線(xiàn)程和其他硬線(xiàn)程，對(duì)于第一硬線(xiàn)程沒(méi)有任何特定含義，接收當(dāng)前報(bào)文的任何一個(gè)硬線(xiàn)程都可以稱(chēng)作第一硬線(xiàn)程。
[0034]為清楚說(shuō)明本發(fā)明，下面列舉具體場(chǎng)景，以4個(gè)硬線(xiàn)程為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0035]首先，硬線(xiàn)程I接收并處理完報(bào)文I后，在觸發(fā)發(fā)送報(bào)文I之前，檢查硬線(xiàn)程I上是否有上一個(gè)報(bào)文未發(fā)送完成，本實(shí)施例中假設(shè)報(bào)文I是硬線(xiàn)程I上接收的第一個(gè)報(bào)文，所以不存在上一個(gè)報(bào)文，因此直接觸發(fā)發(fā)送報(bào)文1，同時(shí)指示硬線(xiàn)程I可以繼續(xù)接收下一個(gè)報(bào)文，或者在沒(méi)有接收到下一個(gè)報(bào)文時(shí)，將時(shí)間讓給其他硬線(xiàn)程處理報(bào)文。
[0036]—種情況是，假設(shè)，硬線(xiàn)程I在接收到可以繼續(xù)接收下一個(gè)報(bào)文的指示后，接收到報(bào)文2，在處理完報(bào)文2，且觸發(fā)發(fā)送報(bào)文2之前，檢查硬線(xiàn)程I上是否有上一個(gè)報(bào)文，即報(bào)文I未發(fā)送完成，如果報(bào)文I沒(méi)有發(fā)送完成，需要等待報(bào)文I發(fā)送完成。這個(gè)等待時(shí)間相當(dāng)短。如果報(bào)文I發(fā)送完成，則觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文2，同時(shí)指示硬線(xiàn)程I可以繼續(xù)接收下一個(gè)報(bào)文，或者在沒(méi)有接收到下一個(gè)報(bào)文時(shí)，將時(shí)間讓給其他硬線(xiàn)程處理報(bào)文。
[0037]在這種情況下，硬線(xiàn)程I在觸發(fā)發(fā)送報(bào)文I之后，直接指示硬線(xiàn)程I可以繼續(xù)接收下一個(gè)報(bào)文，不需要等待報(bào)文I發(fā)送完成，縮短了接收?qǐng)?bào)文I和報(bào)文2之間的時(shí)間，因此節(jié)省了發(fā)包時(shí)間。
[0038]另一種情況是，假設(shè)，硬線(xiàn)程I在接收到可以繼續(xù)接收下一個(gè)報(bào)文的指示后，沒(méi)有接收到下一個(gè)報(bào)文，那么就可以將時(shí)間讓給其他硬線(xiàn)程處理報(bào)文。
[0039]如果，此時(shí)硬線(xiàn)程2上正在處理報(bào)文3，由于硬線(xiàn)程I觸發(fā)發(fā)送報(bào)文I之后，不需要周期性查詢(xún)狀態(tài)寄存器，來(lái)確定報(bào)文I是否發(fā)送完成，所以將這個(gè)等待時(shí)間讓給硬線(xiàn)程2用于處理報(bào)文3，從而大大提高了報(bào)文處理性能。硬線(xiàn)程2的工作原理與硬線(xiàn)程I相同，在此不再贅述。
[0040]綜上所述，本發(fā)明對(duì)硬線(xiàn)程多核CPU發(fā)包時(shí)序進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)硬件發(fā)包和CPU運(yùn)行處理時(shí)間片高度并發(fā)，大幅提升IP報(bào)文處理能力。通過(guò)測(cè)試表明，采用現(xiàn)有技術(shù)的方法，1.SGbps報(bào)文處理會(huì)有少量丟包，而采用本發(fā)明的方法后，2.7Gbps轉(zhuǎn)發(fā)流量可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行不丟包。從而可以看出，通過(guò)本發(fā)明的方法，轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的性能大幅提高后，丟包現(xiàn)象就可以避免。本發(fā)明節(jié)省CPU處理時(shí)間的方法不但可以用于硬線(xiàn)程間，核間，網(wǎng)絡(luò)包發(fā)送，進(jìn)一步地，還可以用于其他異步硬件處理，例如硬件加解密等。
[0041]基于同樣的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提出一種硬線(xiàn)程多核中央處理器的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)裝置，應(yīng)用于執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)的硬線(xiàn)程，參見(jiàn)圖2，該裝置包括:
[0042]查詢(xún)單元201，用于接收并處理完當(dāng)前報(bào)文后，檢查上一個(gè)報(bào)文是否發(fā)送完成；
[0043]觸發(fā)單元202，用于當(dāng)上一個(gè)報(bào)文發(fā)送完成時(shí)，觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令；
[0044]指示單元203，用于在觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令之后，指示硬線(xiàn)程繼續(xù)接收下一個(gè)報(bào)文，或者在沒(méi)有接收到下一個(gè)報(bào)文時(shí)，將時(shí)間讓給其他硬線(xiàn)程處理報(bào)文。
[0045]所述查詢(xún)單元201，具體用于周期性查詢(xún)狀態(tài)寄存器，根據(jù)狀態(tài)寄存器的指示確定是否發(fā)送完成。
[0046]以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種硬線(xiàn)程多核中央處理器的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法，該方法包括: 第一硬線(xiàn)程接收并處理完當(dāng)前報(bào)文后，檢查上一個(gè)報(bào)文是否發(fā)送完成； 當(dāng)上一個(gè)報(bào)文發(fā)送完成時(shí)，觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令； 觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令之后，指示第一硬線(xiàn)程繼續(xù)接收下一個(gè)報(bào)文，或者在沒(méi)有接收到下一個(gè)報(bào)文時(shí)，將時(shí)間讓給其他硬線(xiàn)程處理報(bào)文。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢查上一個(gè)報(bào)文是否發(fā)送完成的方法包括:周期性查詢(xún)狀態(tài)寄存器，根據(jù)狀態(tài)寄存器的指示確定上一個(gè)報(bào)文是否發(fā)送完成。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述硬線(xiàn)程多核處理器包括多個(gè)硬線(xiàn)程，每個(gè)硬線(xiàn)程執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)，具有相應(yīng)獨(dú)立的狀態(tài)寄存器。4.一種硬線(xiàn)程多核中央處理器的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)裝置，應(yīng)用于執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)的硬線(xiàn)程，該裝置包括: 查詢(xún)單元，用于接收并處理完當(dāng)前報(bào)文后，檢查上一個(gè)報(bào)文是否發(fā)送完成； 觸發(fā)單元，用于當(dāng)上一個(gè)報(bào)文發(fā)送完成時(shí)，觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令； 指示單元，用于在觸發(fā)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的指令之后，指示硬線(xiàn)程繼續(xù)接收下一個(gè)報(bào)文，或者在沒(méi)有接收到下一個(gè)報(bào)文時(shí)，將時(shí)間讓給其他硬線(xiàn)程處理報(bào)文。5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述查詢(xún)單元，具體用于周期性查詢(xún)狀態(tài)寄存器，根據(jù)狀態(tài)寄存器的指示確定是否發(fā)送完成。
【文檔編號(hào)】H04L12/775GK105827535SQ201510003842
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月6日
【發(fā)明人】陳曉科, 李偉
【申請(qǐng)人】普天信息技術(shù)有限公司