[发明专利]基于MIPS多核处理器的内存缓冲区回收方法

说明书

本申请提供了一种基于MIPS多核处理器的内存缓冲区回收方法，该方法包括：当网络设备上的任一外设模块接收到数据包时，将该数据包存储在该外设模块对应的实际数据包缓冲区内存中，并记录存储数据包的数据包地址；第一CPU核查询外设模块的状态，当确定任一外设模块接收到数据包，且由本CPU核处理时，根据该外设模块存储数据包的数据包地址读取对应的数据包进行处理，并控制该外设模块之外的外设模块发送处理后的数据包；当完成数据包发送后，获取所述数据包地址对应的数据包缓冲归属区内存中的外设模块标识，并调用该标识对应的内存缓冲区回收函数，进行内存缓冲区数据的回收。该方法能够提高缓冲区数据回收的效率。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种基于单字长定点指令平均执行速度(Million Instructions Per Second，MIPS)多核处理器的内存缓冲区回收方法。

背景技术

当前时代信息技术高速发展，网络通信深入人们生活，接入网用户持续增加，新业务不断涌现，这就要求各网络运营商增加流量带宽，满足用户的新增需求，巩固和提升其竞争力。在这样的背景下，网络设备大多采用了强大的多核中央处理器(CPU)来提高产品性能，如何进行核间及外设间高效、可靠地通信成为多核CPU设备亟需解决的问题。

现在主流的MIPS多核处理器的核间通信、CPU核同外设通信采用FMN消息方式，由于软件层次划分不同，接收到的网络数据包会在不同的CPU核中进行处理，数据包在核间进行地址和长度等信息的传递，不进行复制和转发，这样就实现了数据的零拷贝，大大节省了CPU时间，提高了效率。

数据零拷贝引入了释放内存缓冲区问题，这些内存缓冲区源自不同的外设，不同外设的BD定义格式存在差异，因此内存缓冲区的回收实现也存在差异，在实际应用中需要判断即将释放的内存缓冲区的归属，之后调用相应的释放函数进行内存缓冲区的释放。如何确定内存缓冲区的归属显得尤为重要。

参见图1，图1为现有实现中BD结构示意图。在外设接口初始化时，为每个外设接口申请对应的内存缓存区，内存缓冲区首地址与外设BD指示的缓冲区首地址存在映射关系。

数据包处理结束后需要释放其占用的内存缓冲区，不同外设构造的BD结构不同，缓冲区回收方法也不同，按现有方法采用BD指示的内存缓冲区地址匹配方法确定缓冲区归属进行回收的方法效率低，查找时间与外设种类、BD大小成正比，外设种类越多，BD数量越大，占用的CPU时间就越多，严重降低CPU工作效率。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种基于MIPS多核处理器的内存缓冲区回收方法，能够提高缓冲区数据回收的效率。

为解决上述技术问题，本申请的技术方案是这样实现的：

一种基于MIPS多核处理器的内存缓冲区回收方法，该方法包括：

网络设备在对外设模块初始化时，为每个外设模块申请的单个数据包对应缓冲区内存包括：数据包缓冲归属区内存和实际数据包缓冲区内存；并在数据包缓冲归属区内存中储存对应外设模块的标识；其中，数据包缓存归属区的首地址为对应外设模块的单个数据包缓存区的首地址；

当网络设备上的任一外设模块接收到数据包时，将该数据包存储在该外设模块对应的实际数据包缓冲区内存中，并记录存储数据包的数据包地址；其中，数据包地址为该外设模块对应的缓冲区首地址向后偏移数据包缓冲归属区对应的N个字节的地址；

第一中央处理器CPU核查询外设模块的状态，当确定任一外设模块接收到数据包，且由本CPU核处理时，根据该外设模块存储数据包的数据包地址读取对应的数据包进行处理，并控制该外设模块之外的外设模块发送处理后的数据包；

第一CPU核获取所述数据包地址对应的数据包缓冲归属区内存中的外设模块标识，并调用该标识对应的内存缓冲区回收函数，进行内存缓冲区数据的回收。

其中，所述方法进一步包括：