论文摘要
随着近年来因特网的迅猛发展和更多网络应用的迅速推广,人们越来不满足于传统网络设备的处理能力。因此,专门用于处理网络数据的专用网络处理器应运而生。网络处理器是一种可编程的多核芯片,兼具了ASIC的高性能与通用处理器的灵活性。因此,如何根据所需要的功能对网络处理器进行初始化配置,使其硬件性能得到充分的发挥并且符合人们对其功能的期望就显得非常重要。本文主要说明了XDNP网络处理器的基本硬件结构及特点,阐述了与网络处理器初始化配置有关的状态寄存器的相关信息。重点研究了XDNP网络处理器的初始化配置机制,详细分析了片内各个子模块的初始化配置过程与结果、多线程包处理引擎的微代码加载过程、缺省路由表的建立、以及片外MAC设备的初始化配置。另外,本文还提出了一种专门用于XDNP网络处理器初始化配置工作的定制控制处理器模块,并且基于网络处理器初始化的具体配置情况来设计该模块的结构和配置控制方式,最终通过该模块对XDNP网络处理器进行初始化参数配置。最后,用Xilinx Virtex-4 FPGA子板与Fids12mc2母板搭建了基于FPGA的XDNP网络处理器的初始化配置验证平台,并且通过该验证平台进行了XDNP系统中各子模块的验证工作,验证结果表明控制模块能够有效工作。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 网络处理器概述1.2 网络处理器的发展1.3 本论文的主要工作与成果1.4 本论文的结构安排第二章 XDNP 网络处理器的组成结构与状态寄存器说明2.1 多核共享网络处理器的基本结构与功能模块描述2.1.1 多线程包处理引擎2.1.3 存储控制模块2.1.4 FBI 模块2.1.5 片外双以太网络接口模块2.2 子模块的状态寄存器说明2.2.1 多线程包处理引擎的状态寄存器2.2.2 FBI 单元模块功能的状态寄存器2.2.3 存储控制模块的状态寄存器2.2.4 片外双以太网络接口设备的状态寄存器2.3 本章小结第三章 XDNP 的初始化配置研究与定制控制处理器的设计3.1 多核共享网络处理器配置的详细过程3.1.1 多线程包处理引擎的初始化配置3.1.1.1 多线程包处理引擎的初始化配置3.1.1.2 多线程包处理引擎的微码加载3.1.2 缺省路由表的配置3.1.2.1 缺省路由表的算法基础3.1.2.2 缺省路由表的建立过程详解3.1.3 数据接口模块的初始化配置3.1.3.1 片内FBI 模块的初始化配置3.1.3.2 片外双以太接口设备的初始化配置3.1.4 存储控制模块的初始化配置3.1.4.1 SRAM 控制器的初始化配置3.1.4.2 SDRAM 控制器的初始化配置3.1.5 XDNP 初始化配置总结3.2 参数配置控制单元设计3.2.1 定制控制处理器模块的设计思想3.2.2 定制控制处理器模块对各子模块状态寄存器的配置3.2.3 定制控制处理器模块对缺省路由表的建立3.2.4 定制控制处理器模块对微码的加载3.2.5 定制控制处理器的工作过程3.3 本章小结第四章 FPGA 验证平台的搭建与初始化配置验证4.1 开发环境与仿真验证工具4.1.1 FPGA 概述4.1.2 Xilinx 的Virtex-4 FPGA 平台4.1.3 方案验证工具4.2 XDNP 子模块在FPGA 平台上的初始化验证4.2.1 SRAM 控制器初始化的FPGA 验证4.2.2 SDRAM 控制器初始化的FPGA 验证4.2.3 MAC 设备初始化的FPGA 验证4.3 XDNP 系统在FPGA 平台上的验证4.4 本章小结第五章 总结与展望致谢参考文献研究成果
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