如何實現SylixOS網路卡驅動最佳化

1. 開發環境

• 作業系統：SylixOS

• #程式設計環境：RealEvo-IDE3.1

• 硬體平台：AT9x25開發板

1. 技術實作

在編寫完成了網卡驅動，可以實現基本的發送與接收功能之後，本篇文章將簡單介紹如何優化網卡驅動的發送功能，提高發送的吞吐量和即時性。

1.1      網卡傳送吞吐量最佳化

網路卡驅動可透過零拷貝的方式來提升送運吞吐量。驅動裡呼叫enetCoreTx發送函數來實現乙太網路封包的發送。這個函數接收兩個參數，分別是netdev結構體類型指標和pbuf類型指標。 enetCoreTx會將pbuf指向的內容拷貝到發送描述符指向的DMA發送buffer中。這次拷貝對發送吞吐量造成一定影響。

因此，在最佳化時，可以將DMA描述符指向的buffer位址改為pbuf結構體成員payload指向真正需要發送封包的位址。具體實現如程序清單 21。

程式清單 21零拷貝最佳化

  if (usLen == pstPbuf->len) {
        if ((pstPbuf->type != PBUF_REF)&& (pstPbuf->type != PBUF_ROM)) {
            bCopy = LW_FALSE;
        }
    }
 
    if (!bCopy) {
        pbuf_ref(pstPbuf);
       pEnet->pTxRing[iHead].iTxBaddr = (UINT32)pstPbuf->payload;
        API_CacheFlushPage(DATA_CACHE,pstPbuf->payload, pstPbuf->payload, LW_CFG_VMM_PAGE_SIZE);
    } else {
       pEnet->pTxRing[iHead].iTxBaddr =(UINT32)pEnet->NET_pTxInfo[iHead].TXI_pvDmaAddr;
        pbuf_copy_partial(pstPbuf,(PVOID)(pEnet->pTxRing[iHead].iTxBaddr), usLen, 0);
    }

上述程式碼中的，bCopy變數表示是否需要進行零拷貝操作。

使用零拷貝最佳化時，需要注意以下幾個面向：

        1．  pbuf類型為REF或ROM類型時，不能進行零拷貝。

        2．  進行零拷貝時需要呼叫API_CacheFlushPage函數，清除cache。同時，也需要呼叫          pbuf_ref函數，使得pbuf的成員ref值加1。

   3. 呼叫pbuf_ref函數後，需要在中斷裡將進行零拷貝的pbuf手動free掉。 free時呼叫函數pbuf_free。     但是因為這個操作是在中斷中進行，因此如果在中斷服務函數中直接呼叫這個函數的話，會報      錯。具體實作時，可以採用工作佇列的方式，將需要釋放pbuf的操作加到工作佇列中進行。

2.2      網卡驅動即時發送

網卡驅動發送時，需要判斷目前的描述子是否可以用來進行封包的傳送，一般的操作是透過一個while循環來等待，當有描述符可以使用時，再進行傳送操作。這樣會對即時性有一定影響。

這裡可以採用信號量的方式來對發送流程進行最佳化，從而優化網路發送的即時性。

首先，在網路初始化的時候，建立一個數數型訊號量。數值就為目前設定的發送描述符的個數。

當需要進行傳送時，需要先呼叫API_SemaphoreCPend函數取得訊號量，成功取得後才能進行下面的傳送操作。

同樣的，在中斷服務函數裡，如果偵測為傳送成功中斷，則需要呼叫API_SemaphoreCPost函數釋放訊號量。

具體實作如程式清單 22 ，程式清單 23所示。

程式清單 22取得信號量

#ifAT_TX_REALTIME > 0
    API_SemaphoreCPend(pEnet->NET_hTxRdyCnt,LW_OPTION_WAIT_INFINITE);
#else

程式清單 23釋放信號量

#ifAT_TX_REALTIME > 0
     API_SemaphoreCPost(pEnet->NET_hTxRdyCnt);
#endif

以上是如何實現SylixOS網路卡驅動最佳化的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！