面向多線程分組分派的線程隊列狀態(tài)監(jiān)測技術(shù).pdf

1、隨著通用多核處理器性能的不斷提升，基于通用多核處理器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)據(jù)平面的處理已經(jīng)成為目前發(fā)展的趨勢，Intel等公司已經(jīng)推出相關(guān)解決方案。通過可編程硬件的輔助，通用多核處理平臺不但可以提高其分組I/O能力，而且還能將部分底層驅(qū)動實現(xiàn)的功能，如分組緩沖區(qū)管理，移植到硬件實現(xiàn)，進(jìn)一步提高平臺分組處理的性能。通用多核處理器使用多個并行的硬件線程對數(shù)據(jù)平面的分組進(jìn)行處理，如何將到達(dá)的分組分配到不同的硬件線程對優(yōu)化平臺整體的處理能力十分關(guān)鍵。針

2、對線程隊列狀態(tài)難以獲取的問題，本文提出了基于監(jiān)測每個線程隊列報文到達(dá)和離開速率進(jìn)行隊列狀態(tài)估算的方法，可有效解決線程分派中負(fù)載均衡實現(xiàn)困難的問題。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴基于課題組前期研究提出的基于通用多核處理器和可編程加速硬件的網(wǎng)絡(luò)處理器架構(gòu)，提出了面向多線程數(shù)據(jù)平面處理的分組分派模型PacketF TD，并詳細(xì)分析了PacketFTD對到達(dá)報文的分派策略。設(shè)計了一種F TD的分派技術(shù)，通過對FTD分析指出，報文進(jìn)入線程隊列

3、的速率監(jiān)測以及線程狀態(tài)監(jiān)測是實現(xiàn)F TD分派的核心。⑵評估了多線程分組隊列的監(jiān)測技術(shù)的設(shè)計要求，基于F TD提出了可實現(xiàn)精確隊列狀態(tài)監(jiān)測的三色狀態(tài)線程隊列評估算法---TCSAP，并基于TCSAP對PacketFTD的核心模塊進(jìn)行了設(shè)計。⑶基于Modelsim建立了性能仿真環(huán)境，對PacketFTD的核心模塊功能進(jìn)行了驗證。基于CompassNP平臺對PacketFTD核心模塊的性能進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明，實現(xiàn)的多線程分組分派的監(jiān)測技