多通道PCI Express网卡与Linux系统交互机制研究与实现

摘要

为了提升多通道设备与Linux系统的数据交互能力，本文设计并实现一种基于PCIExpress总线和DMA Ringbuffer模型的多通道设备驱动。
　　 本文分析了PCI Express总线设备DMA传输的最大有效带宽；分析了x86体系结构下设备中断请求过程、中断处理过程以及带来的相应系统消耗。根据理论分析建立了独立的DMA Ringbuffer模型，并采用中断Timer和中断延时方式改进NAPI效率。最终实现了采用所建模型的驱动程序，并完成了详细的测试验证。
　　 设计实现的驱动程序能够实现64B小包800Mbps吞吐，1518B大包3.6Gbps吞吐，且保证可跨各种处理器平台使用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪 论

1.1 实现主机系统与高速网络设备交互的意义

1.2 Linux系统发展现状及问题

1.3 PCI Express总线相关技术

1.4文本工作内容

第二章 中断及DMA模型分析

2.1引 言

2.2 DMA写的效率分析

2.3 DMA读的效率分析

2.4性能优化

2.5 DMA Ringbuffer模型分析

2.6 中断的请求以及Linux系统对中断的处理

2.7 中断方式的改进及性能分析

2.6小 结

第三章 基于DMA模型的Cornus卡驱动设计与实现

3.1引 言

3.2驱动程序结构

3.3 DMA Ringbuffer引擎的设计与实现

3.4系统相关数据结构

3.5主要程序流程

3.6小 结

第四章 驱动性能测试及分析

4.1测试环境及测试工具

4.2测试方案

4.3测试结果

4.4测试结果分析

4.5小 结

第五章总结与展望

5.1总结

5.2展望

致 谢

参考文献