网络包传送方法、以太网控制器、高速缓存及系统技术方案

本发明专利技术提供一种网络包传送方法、以太网控制器、高速缓存及系统，该方法中，在通过DCA方法发送网络包时，以太网控制器接收网络协议包头并存储，然后接收有效载荷并将其发送至cache，待有效载荷发送完毕后，取出网络协议包头并发送。该过程中，网络协议包头是在有效载荷发送完毕之后发送的，使得网络协议包头的重用距离不包括有效载荷被发送至cache中的时长，从而在一定程度上缩短了网络协议包头的重用距离，达到提高运行效率及网络传输性能的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机技术，尤其涉及一种网络包传送方法、以太网控制器、高速缓存及系统。
技术介绍
一般来说，数据在以太网中以网络包的形式进行传输，网络包包括两部分：网络协议包头和有效载荷。其中，网络协议包头中包含网络各层次协议的相关信息，如来源、包大小、包类型等；有效载荷中存放需要被传输的数据。当以太网控制器向高速缓存(cache)发送网络包时，采用直接高速缓存访问(DirectCacheAccess，DCA)方法，先将网络协议包头发送至cache，再将有效载荷发送至cache，待有效载荷发送完毕后，以太网控制器改写内存中的描述符并向中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)发出中断。然后，由CPU读取并处理该网络包。网络协议包头被发送至cache、以及网络协议包头被CPU读出的速度影响网络协议栈的处理效率，进而影响整体运行性能。该过程中，从网络协议包头被发送至cache，到CPU从cache中读出该网络协议包头的时长，称之为网络协议包头的重用距离，具体可参见图1，图1为现有技术中网络协议包头的重用距离的示意图。由图1可知，现有技术中网络协议包头的重用距离包括网络协议包头被发送至cache中的时长、有效载荷被发送至cache中的时长以及以太网控制器改写描述符和发出中断的时长。上述网络包的发送过程中，网络协议包头在cache中是“先进先出”的，即先被以太网控制器发送至cache中的网络协议包头，也先被CPU读取，造成网络协议包头的重用距离较长，使得网络协议包头占用cache空间，从而将其他重要的数据替换出cache，当CPU使用这些重要数据时需要重新从内存中读取；或者，使得网络协议包头被后续发送的有效载荷从cache中替换出去，当CPU需要使用该网络协议包头时，得重新从内存中读取，带来网络包的无效传输，导致运行效率降低、网络传输性能差的问题。因此，如何缩短DCA方法中网络协议包头的重用距离以提高网络包的传输效率及网络传输性能，实为业界亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种网络包传送方法、以太网控制器、高速缓存及系统，通过缩短DCA方法中网络协议包头的重用距离，达到提高运行效率及网络传输性能的目的。第一个方面，本专利技术实施例提供一种网络包发送方法，包括：以太网控制器存储接收到的网络协议包头；所述以太网控制器接收所述网络协议包头所属的网络包的有效载荷；所述以太网控制器向高速缓存cache发送所述有效载荷；当所述有效载荷发送完毕时，所述以太网控制器向所述cache发送所述网络协议包头。在第一个方面的第一种可能的实现方式中，该方法还包括：当所述网络协议包头发送完毕后，所述以太网控制器改写内存中的描述符并向中央处理器CPU发送中断。结合第一个方面的第一种可能的实现方式，在第一个方面的第二种可能的实现方式中，所述网络协议包头的重用距离包括：所述网络协议包头被发送至所述cache中的时长和所述改写所述描述符与发送所述中断的时长。第二个方面，本专利技术实施例提供一种网络包接收方法，包括：高速缓存cache接收以太网控制器发送的有效载荷；当所述有效载荷接收完毕后，所述cache接收所述以太网控制器发送的网络协议包头，其中，所述网络协议包头为存储在所述以太网控制器中的网络协议包头，所述网络协议包头为所述有效载荷所属的网络包的网络协议包头。在第二个方面的第一种可能的实现方式中，所述网络协议包头的重用距离包括：所述网络协议包头被发送至所述cache中的时长和所述以太网控制器改写描述符与发送中断的时长。第三个方面，本专利技术实施例提供一种以太网控制器，包括：接收模块，用于接收网络协议包头；存储模块，用于存储所述接收模块接收到的所述网络协议包头；所述接收模块，还用于接收所述网络协议包头所属的网络包的有效载荷；发送模块，用于向高速缓存cache发送所述接收模块接收的所述有效载荷；以及当所述有效载荷发送完毕时，向所述cache发送所述存储模块存储的所述网络协议包头。在第三个方面的第一种可能的实现方式中，该以太网控制器还包括：处理模块，用于当所述发送模块将所述网络协议包头发送完毕后，改写内存中的描述符；所述发送模块，还用于向中央处理器CPU发送中断。第四个方面，本专利技术实施例还提供一种高速缓存cache，包括：接收模块，用于接收以太网控制器发送的有效载荷，以及当所述有效载荷接收完毕后，接收所述以太网控制器发送的网络协议包头，其中，所述网络协议包头为存储在所述以太网控制器中的网络协议包头，所述网络协议包头为所述有效载荷所属的网络包的网络协议包头。在第四个方面的第一种可能的实现方式中，所述网络协议包头的重用距离包括：所述网络协议包头被发送至所述cache中的时长、所述以太网控制器改写描述符与发送中断的时长。第五个方面，本专利技术实施例提供一种网络包发送及接收系统，包括如上第三个方或第三个方面的第一种可能的实现方式实现的以太网控制器，以及如上第四个方面或第四个方面的第一种可能的实现方式实现的高速缓存。本专利技术实施例提供的网络包传送方法、以太网控制器、高速缓存及系统，在通过DCA方法发送网络包时，以太网控制器接收网络协议包头并存储，然后接收有效载荷并将其发送至cache，待有效载荷发送完毕后，取出网络协议包头并发送。该过程中，网络协议包头是在有效载荷发送完毕之后发送的，使得网络协议包头的重用距离不包括有效载荷被发送至cache中的时长，从而在一定程度上缩短了网络协议包头的重用距离，达到提高运行效率及网络传输性能的目的。附图说明图1为现有技术中网络协议包头的重用距离的示意图；图2为本专利技术网络包发送方法实施例一的流程图；图3为本专利技术网络包发送方法中重用距离的示意图；图4为本专利技术网络包接收方法实施例一的流程图；图5为本专利技术以太网控制器实施例一的结构示意图；图6为本专利技术以太网控制器实施例二的结构示意图；图7为本专利技术cache实施例一的结构示意图。具体实施方式现代CPU中往往包含一级或多级cache，cache保存内存数据的备份，其具有访问速度快的优势。DCA方法正是利用cache访问速度快的特点，将以太网控制器发送的网络包直接送入cache，然后由CPU进行读取并处理，从而减少访问内存的次数。若以太网协议包头的重用距离过长，使得网络协议包头占用cache空间，从而将其他重要的数据替换出cache，当CPU使用这些重要数据时需要重新从内存中读取；或者，使得网络协议包头被后续发送的有效载荷从cache中替换出去，当CPU需要使用该网络协议包头时，得重新从内存中读取，带来网络包的无效传输，导致运行效率降低、网络传输性能差的问题。也就是说，DCA方法中以太网协议包头的重用距离关系到DCA方法的效果。有鉴于此，本专利技术提供一种网络包传送方法、以太网控制器、高速缓存及系统，通过缩短DCA方法中网络协议包头的重用距离，达到提高运行效率及网络传输性能的目的。图2为本专利技术网络包发送方法实施例一的流程图，本实施例的执行主体为以太网控制器，适用于DCA方法中需要缩短网络协议包头的重用距离的场景。具体的，本实施例包括如下步骤：101、以太网控制器存储接收到的网络协议包头。本专利技术实施例中，以太网控制器也称以太网适配器，即俗称的“网卡”，其具有与外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网络包发送方法，其特征在于，包括：以太网控制器存储接收到的网络协议包头；所述以太网控制器接收所述网络协议包头所属的网络包的有效载荷；所述以太网控制器向高速缓存cache发送所述有效载荷；当所述有效载荷发送完毕时，所述以太网控制器向所述cache发送所述网络协议包头。

【技术特征摘要】
1.一种网络包发送方法，其特征在于，包括：以太网控制器存储接收到的网络协议包头；所述以太网控制器接收所述网络协议包头所属的网络包的有效载荷；所述以太网控制器向高速缓存cache发送所述有效载荷；当所述有效载荷发送完毕时，所述以太网控制器向所述cache发送所述网络协议包头。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：当所述网络协议包头发送完毕后，所述以太网控制器改写内存中的描述符并向中央处理器CPU发送中断。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述网络协议包头的重用距离包括：所述网络协议包头被发送至所述cache中的时长和所述改写所述描述符与发送所述中断的时长。4.一种网络包接收方法，其特征在于，包括：高速缓存cache接收以太网控制器发送的有效载荷；当所述有效载荷接收完毕后，所述cache接收所述以太网控制器发送的网络协议包头，其中，所述网络协议包头为存储在所述以太网控制器中的网络协议包头，所述网络协议包头为所述有效载荷所属的网络包的网络协议包头。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述网络协议包头的重用距离包括：所述网络协议包头被发送至所述cache中的时长和所述以太网控制器改写描述符与发送中断的时长。6.一种以太网控制器，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘苏，苏孟豪，姜文奇，
申请(专利权)人：龙芯中科技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11