[发明专利]一种以太网协议加速电路及方法

权利要求书

1.一种以太网协议加速电路，其特征在于：所述电路包括协议处理模块和缓冲管理模块，所述协议处理模块与缓冲管理模块连接，所述协议处理模块实现对以太网数据包协议的处理以及将处理结果进行存储，所述缓冲管理模块在首次发送或接收以太网数据包之前，缓冲管理模块将CPU配置的存储空间首地址分配给协议处理模块；并且在之后每次发送或接收以太网数据包之前，缓冲管理模块根据协议处理模块解析到的数据包长度信息计算出下一个可用的存储空间地址信息，分配给协议处理模块。

2.根据权利要求1所述的以太网协议加速电路，其特征在于：所述协议处理模块在接收路径中，协议处理模块对接收到的以太网数据包进行协议的解析，并计算包长度发送至缓冲管理模块，最后将协议解析结果存储到内存中，供CPU使用；在发送路径中，CPU可以控制协议处理模块对发送以太网数据包进行协议的加载，然后通过网口发出。

3.根据权利要求2所述的以太网协议加速电路，其特征在于：所述协议处理模块在接收路径中支持加速的协议有：

MAC层：MAC地址的识别、分类；VLAN标签识别；以太网类型的识别；

网络层：IP版本号的识别；Pv4首部长度的识别；上层封装协议的识别，校检和的计算和对比；头和负载的分裂；

传输层：TCP首部长度的识别；校检和的计算和对比；头和负载的分裂。

4.根据权利要求2所述的以太网协议加速电路，其特征在于：所述协议处理模块在发送路径中支持加速的协议有：

MAC层：MAC源地址的插入、替换和删除；VLAN标签的插入、替换和删除；CRC的计算和插入；

网络层：TCP/IP分段时对片偏移位段的累加；校检和的计算和插入；

传输层：TCP/IP分段时对序号、PSH、FIN位段的处理；校检和的计算和插入。

5.一种实现权利要求1所述的以太网协议加速电路的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1)接收路径的以太网协议加速方法：

1.1)CPU将缓冲管理模块的基地址配置完成后，协议处理模块获取该地址将其自动配置第一个接收数据包的传输地址；

1.2)收到以太网数据包后，协议处理模块对接收到的以太网数据包进行协议的解析，将协议解析结果存储到内存中，供CPU使用；

1.3)协议处理模块计算数据包长度，将该长度值发送至缓冲管理模块，缓冲管理模块根据最初的配置地址与该长度值计算出下一个可用的地址；

1.4)协议处理模块获取缓冲管理模块的地址，并将下一个以太网数据包传输的该地址，实现硬件自动接收功能；

1.5)当缓冲管理模块检测到剩余地址空间小于配置的阈值范围时，会发送中断信号到处理器，处理器重新分配地址空间，并清除中断；

2)发送路径的以太网协议加速方法：

2.1)CPU将缓冲管理模块的基地址配置完成后，协议处理模块获取该地址将其自动配置第一个发送数据包的传输地址；

2.2)处理器在缓冲管理模块的基地址将以太网数据包组好，并配置协议处理模块对发送以太网数据包进行协议的加载；

2.3)协议处理模块对发送以太网数据包进行协议的加载，并计算数据包长度，将该长度值发送至缓冲管理模块，缓冲管理模块根据最初的配置地址与该长度值计算出下一个可用的地址；

2.4)处理器获取缓冲管理模块的地址，并在该地址组包，实现硬件自动发送功能；

2.5)当缓冲管理模块检测到剩余地址空间小于配置的阈值范围时，会发送中断信号到处理器，处理器重新分配地址空间，并清除中断。