如何实现SylixOS网卡驱动优化
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1. 开发环境
操作系统:SylixOS
编程环境:RealEvo-IDE3.1
硬件平台:AT9x25开发板
1. 技术实现
在编写完成了网卡驱动,可以实现基本的发送与接收功能之后,本篇文章将简要介绍一下如何优化网卡驱动的发送功能,提高发送的吞吐量和实时性。
1.1 网卡发送吞吐量优化
网卡驱动可以通过零拷贝的方式来提升发送吞吐量。驱动里调用enetCoreTx发送函数来实现以太网报文的发送。这个函数接收两个参数,分别是netdev结构体类型指针和pbuf类型指针。enetCoreTx会将pbuf指向的内容拷贝到发送描述符指向的DMA发送buffer中。这次拷贝对发送吞吐量造成一定影响。
因此,在优化时,可以将DMA描述符指向的buffer地址改为pbuf结构体成员payload指向真正需要发送报文的地址。具体实现如程序清单 21。
程序清单 21零拷贝优化
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); }
上述代码中的,bCopy变量表明是否需要进行零拷贝操作。
使用零拷贝优化时,需要注意以下几个方面:
1. pbuf类型为REF或者ROM类型时,不能进行零拷贝。
2. 在进行零拷贝时需要调用API_CacheFlushPage函数,清除cache。同时,还需要调用 pbuf_ref函数,使得pbuf的成员ref值加1。
3. 调用pbuf_ref函数后,需要在中断里将进行零拷贝的pbuf手动free掉。free时调用函数pbuf_free。 但是因为这个操作是在中断中进行,因此如果在中断服务函数中直接调用这个函数的话,会报 错。具体实现时,可以采用工作队列的方式,将需要释放pbuf的操作加到工作队列中进行。
2.2 网卡驱动实时发送
网卡驱动发送时,需要判断一下当前的描述符是否可以用来进行报文的发送,一般的操作是通过一个while循环来等待,当有描述符可以使用时,再进行发送操作。这样会对实时性有一定影响。
这里可以采用信号量的方式来对发送流程进行优化,从而优化网络发送的实时性。
首先,在网络初始化的时候,创建一个计数型信号量。数值就为当前设置的发送描述符的个数。
当需要进行发送时,需要先调用API_SemaphoreCPend函数获取信号量,成功获取之后才能进行下面的发送操作。
同样的,在中断服务函数里,如果检测为发送成功中断,则需要调用API_SemaphoreCPost函数释放信号量。
具体实现如程序清单 22 ,程序清单 23所示。
程序清单 22获取信号量
#ifAT_TX_REALTIME > 0 API_SemaphoreCPend(pEnet->NET_hTxRdyCnt,LW_OPTION_WAIT_INFINITE); #else
程序清单 23释放信号量
#ifAT_TX_REALTIME > 0 API_SemaphoreCPost(pEnet->NET_hTxRdyCnt); #endif
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