System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 基于Linux内核的UDP报文接收优化方法技术_技高网

基于Linux内核的UDP报文接收优化方法技术

技术编号:40135450 阅读:5 留言:0更新日期:2024-01-23 22:47
本发明专利技术公开了一种基于Linux内核的UDP报文接收优化方法,包括:通过引入缓冲区采样队列和缓冲区接收队列的方法来消除等待自旋锁的过程;具体如下:在中断上下文中,将收到的UDP套接字缓冲区推入所述缓冲区采样队列在进程上下文中,从所述缓冲区接收队列中拉取UDP套接字缓冲区;当进程上下文处理UDP数据包时,如果缓冲区接收队列为空,将检测缓冲区采样队列是否有缓冲区;如果缓冲区采样队列中存在缓冲区,将交换缓冲区采样队列和缓冲区接收队列的内容;本发明专利技术主要以自旋锁的问题为优化重点,解除进程上下文和中断上下文中自旋锁的竞争。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及报文接收优化,特别是一种基于linux内核的udp报文接收优化方法。


技术介绍

1、linux内核是一种通用操作系统内核,它的网络协议栈被放在内核态中,因此数据包肯定会在内核态被处理。很多人都在诟病l inux的内核协议栈收包效率低,特别是udp这种无状态的数据包,在接收过程中会经历中断上下文和进程上下文两个路径,而在这两个上下文中又会去竞争保护套接字缓冲区队列的自旋锁,会导致在接收udp报文时系统等待时间过长。

2、协议栈在处理udp数据包的收包逻辑时,是自网卡而上的,必然会经过中断上下文;当udp数据包往用户态接收时,必然会经过进程上下文。udp数据包通过套接字缓冲区队列在两个上下文中被处理。因为在两个上下文的任意时刻,都可以处理同一个套接字缓冲区队列,所以必须有一个同步机制来保护该套接字缓冲区队列。如图1所示,在l inux内核中使用了自旋锁作为这两种上下文的同步机制,由于中断上下文自旋锁的等待时间,取决于进程上下文的处理时间,这不利于中断的快速处理,非常明显的降低了系统对udp数据包接收的响应时间。在处理udp数据包的收包逻辑时,协议栈中存在一个中断上下文和进程上下文之间的队列缓存。中断上下文将udp数据包入队,而进程上下文从队列缓存中获取udp数据包。然而,当进程上下文和中断上下文在同一时刻需要处理缓冲区队列时,会发生竞争关系。在这种情况下,中断上下文需要等待进程上下文处理完成后才能获取到自旋锁,并将网卡上收到的udp套接字缓存区放入收包队列。


技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的问题,本专利技术的目的是提供一种基于linux内核的udp报文接收优化方法,本专利技术主要以自旋锁的问题为优化重点,解除进程上下文和中断上下文中自旋锁的竞争。

2、为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种基于linux内核的udp报文接收优化方法,包括:通过引入缓冲区采样队列和缓冲区接收队列的方法来消除等待自旋锁的过程;具体如下:

3、在中断上下文中,将收到的udp套接字缓冲区推入所述缓冲区采样队列

4、在进程上下文中,从所述缓冲区接收队列中拉取udp套接字缓冲区;

5、当进程上下文处理udp数据包时,如果缓冲区接收队列为空,将检测缓冲区采样队列是否有缓冲区;如果缓冲区采样队列中存在缓冲区,将交换缓冲区采样队列和缓冲区接收队列的内容。

6、本专利技术的有益效果是:

7、本专利技术通过引入两个队列的方法,成功解决了中断上下文和进程上下文之间自旋锁竞争的问题;相较于之前的单队列方案,锁的竞争减少了一半,只有在交换两个队列的时候需要进行锁保护,从而大大缩短了系统接收udp报文的处理时间;通过本专利技术的优化方案,实现了更高效的udp数据包处理,提升了系统的性能和响应速度。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于Linux内核的UDP报文接收优化方法,其特征在于,包括:通过引入缓冲区采样队列和缓冲区接收队列的方法来消除等待自旋锁的过程;具体如下:

【技术特征摘要】

1.一种基于linux内核的udp报文接收优化方法,其特征在于,包括:通过...

【专利技术属性】
技术研发人员:王志恒王耀徐彤彤李奇军
申请(专利权)人:四川九州电子科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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