Ethernet controller overview
![圖1]()
PHY (物理層的模擬信號) ----> MAC(數字信號) ---->FIFO（buff 先進先出）---->
DMA&Queue mangement （維護管理多個Queue DMA描述符環形隊列 把網卡數據搬移到內存or緩存過程）---->
PCIe (主機和網卡的接口 )
SR-IOV引入了兩個新的功能類型：
- PFs（Physical Functions，物理功能）：物理網卡所支持的一項PCI功能，一個PF可以擴展出若干個VF。
- VFs（Virtual Functions，虛擬功能）：支持SR-IOV的物理網卡虛擬出來的實例，以一個獨立網卡的形式呈現，每個VF有獨立的PCI配置區域，並可以與其它VF共享同一個物理資源（共用同一個物理網口
對於DPDK 都是一個device （portid）
Rx Descriptors
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Read和Write-Back 都是對網卡來說的 （網卡Read這個Descriptors格式是什麼 ，不是CPU read）
Read
Write-Back : 網卡發完了 通知host
Tx Descriptors
Ring
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DMA（Direct Memory Access，直接存儲器訪問）是一種高速的數據傳輸方式，允許在外部設備和存儲器之間直接讀寫數據。數據既不通過CPU，也不需要CPU干預。整個數據傳輸操作在DMA控制器的控制下進行。網卡DMA控制器通過環形隊列與CPU交互。環形隊列的內容部分位於主存中，控制部分通過訪問外設寄存器的方式完成。
Rx Overview
Tx Overview
DPDK PMD driver
DPDK Architecture
UIO Picture
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UIO： 通過mmap 把地址映射到 用戶空間 用戶空間的pmd 可以像操作內存那樣操作設備
Mbuf
現在增加後擴展到兩個cacheline
Mempool and mbuf
Create mbuf pool “rte_pktmbuf_pool_create” in application initilization
NB_MBUF = nb_ports*nb_rx_queue*nb_rx_desc +
nb_ports*nb_tx_queue*nb_tx_desc +
nb_ports*nb_lcores*MAX_PKT_BURST +
nb_lcores*MEMPOOL_CACHE_SIZE
Allocate mbuf “rte_rxmbuf_alloc” in rx_pkt_burst function （收包方向）
Free mbuf “rte_pktmbuf_free_seg”/ “rte_pktmbuf_free” in tx_pkt_burst function （發包反向）
PMD Logical View
Hardware PMDs通過編程 NIC的寄存器 或 封裝ND Shared code.來實現dpdk以太網設備抽象
drivers/net/
PS: 綠色爲真實的物理網卡
Ethernet Device Framework
數據結構
Example DPDK Network Application
一些概念
Bursting （突發）
- Multiple buffers can be allocated, and sometimes freed, at once, removing per-packet overhead（開銷）
Scattered（分散） （針對大包）
- Multi-segmented rte_mbuf
- EOP flag in descriptor indicates if the descriptor is the last one of the packet.
Threshold （閾值） （發了多個包之後 在去寫寄存器）
- rx_free_thresh: Drives the freeing of RX descriptors
- tx_rs_thresh : Drives the setting of RS bit on TXDs
- tx_free_thresh : Start freeing TX buffers if there are less free descriptors than this value
Number of descriptors on queue
隊列上的描述符數 就是這個Ring有多長（給CPU一個緩存的空間）
Bulk
Vector PMD
利用intel寬指令集實現的收發包函數
NIC Features
RX HW offload
rt u mbuf->ol_flags 標誌表示RX卸載狀態
Pack type
rte_mbuf->ptype 根據NIC的解析 指明數據包類型。
Example：
- RTE_PTYPE_L2_ETHER |
- RTE_PTYPE_L3_IPV4_EXT_UNKNOWN |
- RTE_PTYPE_L4_TCP
Receive classification filters（接收分類篩選器）
MAC VLAN filtering/Internal Switch （mac-vlan過濾/內部交換機）
RSS – Receive Side Scaling （接收端縮放）
Flow director（流量控制器）
Tx HW offload
VLAN Insert
Checksum offload
TSO
More advanced features
Virtrulization
SRIOV
VMDQ
QoS
DCB
Tx Schedule
Mirroring
Tunnel supporting