飛騰1000A處理器網絡驅動的實現和優(yōu)化.pdf

1、飛騰1000A微處理器是國防科學技術大學計算機學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，芯片內集成4個64位處理器核，每核8線程，主頻達到1GHz~1.2GH。芯片上還集成了大量的外圍接口，如以太網接口、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，主要面向服務器、桌面及高端嵌入式系統(tǒng)等應用領域。
　　該處理器芯片內部集成了網絡控制器 IP，但缺乏相應的控制器

2、驅動程序，由于飛騰平臺的特殊性，linux下的網卡驅動程序經過移植仍然不能在飛騰平臺上正常的工作，因此需要重新開發(fā)出一款適合飛騰1000A微處理器的網絡驅動程序。
　　隨著高速互連網絡的發(fā)展，網絡應用對網絡性能的要求不斷提升，設備驅動程序不僅要在功能上達要到應用的實際需求，而且要在性能方面也要達到常用的千兆網絡環(huán)境的使用需求，因此還需要對完成的驅動程序進行優(yōu)化，以滿足當下的不斷增長的網絡性能的要求。
　　本文通過研究飛騰處理

3、器網絡控制器相關的硬件原理以及l(fā)inux下設備驅動框架的知識，設計和實現飛騰1000A微處理器中網絡控制器的驅動，并針對飛騰1000A的特點進行了優(yōu)化。在研究的過程中，提出了飛騰平臺下的網絡驅動程序的整體架構，提出了基于DMA描述符環(huán)的網絡數據包的收發(fā)機制，并在此基礎上完成了驅動程序的基本功能。再結合飛騰1000A微處理器平臺的特點，提出了一系列的驅動程序優(yōu)化的方法，如：IP頭地址對齊、中斷和輪詢混合的接收機制、使用軟件進行分片的技術，

4、使得系統(tǒng)的網絡性能得到了很大的提升。經過對系統(tǒng)網絡性能的峰值測試和對比測試，表明當前系統(tǒng)網絡已經達到了千兆網絡環(huán)境的使用需求，基本上完成了預期的工作任務。在對完成的驅動程序的網絡性能和功能的測試中，發(fā)現了之前的優(yōu)化方法的一些缺陷，也提出了針對缺陷的一些解決的構想，雖然未實現，但對于后續(xù)的持續(xù)改進工作有很大的指導意義。最讓人遺憾的是，此次驅動未能發(fā)揮飛騰處理器的多核多線的優(yōu)點，因此在論文的最后提出了RFS和RPS的技術，希望在之后的研究中