[发明专利]空间以太网缓存处理方法

说明书

本发明提供了一种空间以太网缓存处理方法，包括以下步骤：S1：当数据链路层接收到网络数据包时，将其缓存在EMAC层的接收缓存中；S2：从接收到的网络数据中提取缓存描述符，存储在内部存储器中；S3：当有发送需求时，将网络数据从EMAC接收缓存区EDMA搬移至EMAC发送缓存区并通过PHY接口进行发送。该方法能够满足星载以太网大容量数据交换的特殊应用需求，无需将数据链路层的网络数据整体二次拷贝至内存中，突破星载处理器对高速网络交换数据的处理能力瓶颈，具有较强的实时数据交换和处理能力，可以有效兼顾多种网络信源，网络传输速率不限，与标准的TCP/IP协议具有良好的兼容性。

技术领域

本发明涉及一种空间以太网缓存处理方法。

背景技术

随着互联网技术的高速发展，航天器领域已经采用高速网络技术来实现星上实时处理，星间链路传输和星上数据融合。

基于TCP/IP五层经典模型以及各层协议标准，统型了以太网络软硬件标准设计。很多不同的厂家生产各种型号的计算机，它们运行完全不同的操作系统，但TCP/IP协议族允许它们互相进行通信。TCP/IP作为一个放系统，起源于60年代末美国政府资助的一个分组交换网络研究项目，到90年代已发展成为计算机之间最常应用的组网形式。

应用层，传输层，网络层，数据链路层和物理层在各自层级的关系来维护整个网络数据传输的过程。其中物理层主要作用是定义物理设备如何传输数据，链路层，有时也称作数据链路层或网络接口层，通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口，网络层，有时也称作互联网层，处理分组在网络中的活动，例如分组的选路。运输层主要为两台主机上的应用程序提供端到端的通信，应用层负责处理特定的应用程序细节。

但现有TCP/IP网络处理技术无法在硬件处理能力受限的情况下满足星载高速网络交换的应用需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空间以太网缓存处理方法。

为解决上述问题，本发明提供一种空间以太网缓存处理方法，包括：

当数据链路层接收到网络数据包时，将网络数据包缓存在EMAC接收缓存区中；

从接收到的网络数据包中提取缓存描述符，存储在内部存储器中；

当有发送需求时，根据所述缓存描述符，并通过PHY接口将网络数据包从EMAC接收缓存区搬移至EMAC发送缓存区。

进一步的，在上述方法中，所述步骤S1，包括：

S11：根据网络五层模型定义，设置数据链路层包含PHY接口芯片、EMAC接收缓存区和EMAC发送缓存区两个独立的缓存；

S12：当所述数据链路层接收到网络数据后，EMAC自带DMA控制器，自动将网络数据包通过PHY接口从EMAC接收缓存区搬移至EMAC接收缓存区；

S13：EMAC完成网络数据包搬移后通知CPU已经完成网络数据的数据链路层处理，等待后续操作。

进一步的，在上述方法中，所述步骤S2包括：

S21：CPU仅根据EMAC接收缓存区中接收的网络数据包，提取其缓存描述符；

S22：CPU在其内部存储器中开辟专用的存储空间用于维护缓存描述符的链表。

进一步的，在上述方法中，所述缓存描述符采用双向链表数据结构。

进一步的，在上述方法中，所述缓存描述符采用双向链表数据结构，包括：

下个缓存描述符指针、缓存指针、缓存偏移量、缓存长度、标志位和网络包长。

进一步的，在上述方法中，所述步骤S3包括：