网卡读写数据操作

1.传统网卡读数据操作

1.处理器更新报文和控制结构体。由于分配的缓冲区在内存中,因此会触发一次Cache不命中,处理器把内存读取到Cache中,然后更新控制结构体和报文信息。之后通知NIC来读取报文。

2.NIC收到有报文需要传递到网络上的通知后,它首先需要读取控制结构体进而知道从哪里获取报文。由于之前处理器刚把该缓冲区从内存读到Cache中并且做了更新,很有可能Cache还没有来得及把更新的内容写回到内存中。因此,当NIC发起一个对内存的读请求时,很有可能这个请求会发送到Cache系统中,Cache系统会把数据写回到内存中,然后内存控制器再把数据写到PCI总线上去。因此,一个读内存的操作会产生多次内存的读写。

2.有DDIO(Data Direct I/O)技术的处理流程

1.处理器更新报文和控制结构体。这个步骤和没有DDIO的技术类似,但是由于DDIO的引入,处理器会开始就把内存中的缓冲区和控制结构体预取到Cache,因此减少了内存读的时间。

2.NIC收到有报文需要传递到网络上的通知后,通过PCI总线把控制结构体和报文送到NIC内部。利用DDIO技术,I/O访问可以直接将Cache的内容送到PCI总线上。这样,就减少了Cache写回时等待的时间。

由此可以看出,由于DDIO技术的引入,网卡的读操作减少了访问内存的次数,因而提高了访问效率,减少了报文转发的延迟。在理想状况下,NIC和处理器无需访问内存,直接通过访问Cache就可以完成更新数据,把数据送到NIC内部,进而送到网络上的所有操作。

 

 

 

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