[发明专利]基于可重构芯片的网络数据包处理的编程方法

说明书

本发明提供一种基于可重构芯片的网络数据包处理的编程方法，其按照数据包的处理逻辑分别设计以下三个程序模块：数据包接收程序模块，用于实现数据包的接收和存储；数据包处理程序模块，用于针对数据包处理需求设计相应的回调函数，以生成用于可重构芯片的相应配置信息，从而通过配置可重构芯片的处理逻辑来对数据包进行处理；数据包发送程序模块，用于在数据包处理完成后进行数据包的发送。本发明的编程方法基于可重构芯片，专门针对可重构芯片的软件、硬件双可编程性进行了优化，能最大程度体现可重构技术的优越性，而且本编程方法是模块化的，从而具有可重用性高、代码可读性好、可维护性好的特点。

技术领域

本发明涉及网络数据包处理技术领域，尤其涉及一种基于可重构芯片的网络数据包处理的编程方法。

背景技术

可重构芯片具备软件、硬件双编程的特性，硬件架构和功能随软件变化而实时动态变化，因而又被称为软件定义芯片。可重构芯片的出现打通了“应用定义软件、软件定义芯片”进而实现“应用定义芯片”这一人们长期追求的通道，而广泛的适应性也使其成为替代专用集成电路、可编程器件和经典处理器的有力竞争者。

为了说明可重构芯片的独特性，例如以软件可编程性和硬件可编程性为两个轴，构建一个四象限的坐标图，具体地，参见图1，其示出了动态可重构芯片的属性分类。可以看出，可重构芯片相比传统芯片具有不可比拟的优势。

现有技术下，网络数据包处理的编程方法都是基于传统芯片，从而不能有效利用可重构芯片的软件、硬件双编程的特性以及“应用定义芯片”这一特点。而且，传统的网络数据包处理的编程方法的代码结构不清晰，不方便做成一个通用的编程框架，从而导致代码复用率低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于可重构芯片的网络数据包处理的编程方法，本发明的编程方法与传统的网络数据包处理编程方法不同，本编程方法是基于可重构芯片，专门针对可重构芯片的软件、硬件双可编程性进行了优化，能最大程度体现可重构技术的优越性，而且本编程方法是模块化的，从而具有可重用性高、代码可读性好、可维护性好的特点。

为达到上述目的，本发明的技术方案提供了一种本发明的基于可重构芯片的网络数据包处理的编程方法，其按照数据包的处理逻辑分别设计以下三个程序模块：数据包接收程序模块，用于实现数据包的接收和存储；数据包处理程序模块，用于针对数据包处理需求设计相应的回调函数，以生成用于可重构芯片的相应配置信息，从而通过配置可重构芯片的处理逻辑来对数据包进行处理；数据包发送程序模块，用于在数据包处理完成后进行数据包的发送。

进一步地，在所述数据包处理程序模块中，通过分析数据包处理需求的算法特征，进行数据流图的设计，在确定数据流图之后，针对可重构处理器的硬件特点，将数据流图映射到可重构芯片的数据通路上，进而生成相应配置信息。

进一步地，所述数据包接收程序模块模块包括数据包接收程序代码和数据包存储程序代码，所述数据包接收程序代码包括用于循环等待是否接收到数据包的循环函数，所述数据包存储程序代码用于在接收到数据包后存储数据包。

进一步地，在设计所述数据包存储程序代码时，在接收到数据包后，将接收到的数据包的数据块存储到最终要放置的存储空间，并且在为数据包预划分存储空间时预留额外存储空间，以为后续要添加的额外数据块预留存储空间。

进一步地，在设计所述数据包存储程序代码时，基于接收到的数据包和数据包处理需求，来为接收到的数据包预划分存储空间。

进一步地，所述数据包存储程序代码包括至少两个不同的存储空间预划分函数，以针对不同的处理需求执行不同的存储空间预划分函数，从而针对不同的数据包处理需求预划分相应的存储空间。