面向多核網絡分組處理系統的線程親和緩沖區管理機制*

楊 惠，陳一驕，李 韜，李世星，戴幻堯

(1.國防科技大學 計算機學院， 湖南 長沙 410073； 2.中國洛陽電子裝備試驗中心， 河南 洛陽 471003)

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面向多核網絡分組處理系統的線程親和緩沖區管理機制*

楊 惠1，陳一驕1，李 韜1，李世星1，戴幻堯2

(1.國防科技大學 計算機學院， 湖南 長沙 410073； 2.中國洛陽電子裝備試驗中心， 河南 洛陽 471003)

基于通用多核架構的網絡分組處理系統性能受到諸如分組IO開銷高、多核共享內存及進程調度競爭大、頁表緩沖表項失效率高等問題的困擾。為此提出一種基于通用多核網絡分組處理系統、面向高速分組轉發應用的線程親和緩沖區硬件管理機制，并在網絡專用協處理引擎上實現。該機制采用無中斷的線程親和調度策略，將包含控制信息與緩沖區地址信息的描述符和分組數據按照分組處理的線程號鏈式地對應加載在多個地址連續的共享緩沖區中。基于通用多核和現場可編程門陣列平臺進行報文轉發測試，實驗結果表明，采用線程親和緩沖區管理機制能使平均報文轉發處理性能提升12.4%，有效地降低IO開銷和TLB表項失效率。

分組IO；線程親和；緩沖區管理；分組轉發；多核

隨著新型網絡業務、協議以及多核技術的發展，具有高可編程性的基于多核處理器的網絡分組處理系統成為學術界和工業界研究的熱點。隨著通用多核處理器處理性能的不斷提升，通用多核處理器與專用網絡處理器芯片的差距逐步減小，具備高可編程性的通用多核處理器成為網絡設備中廣泛采用的數據平面處理核心器件[1-2]。……