面向网络处理器的编程模型研究

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1、西北工业大学硕士论文摘要摘要网络处理器(NP)是结合通用CPU可编程性和ASIC高性能，为优化包处理而设计的。由于NP体系结构的复杂性和多样性，软件开发通常仅支持微代码汇编语言，程序开发难度较大。因此，需要开发一种通用的软件平台，对NP的硬件体系结构进行抽象，即用形式化语言描述出微引擎，线程，存储器和寄存器等硬件类型:对上层应用进行描述，并建立映射关系。这样，程序员无需了解NP体系结构的细节就可以方便地进行编程。为此本文引入编程模型。论文资助是863课题“面向网络处理器结构的新型操作系统核心技术”，主要研究面向网络处理器的编程模型，硬件开发环境使用工ntelIXP2400网络处理器，开发板

2、是RADISYS公司的ENP-26110完成的主要工作为:基于高层描述语言和微组件技术构建编程模型。高层描述语言Click[lz]是一种与具体NP平台无关的语言，易于在多种类型NP上进行扩展。微组件技术!171提供一系列可直接在微引擎上运行的微模块来实现特定的应用，可提高代码的可重用性，简化微引擎上代码的编写。这两种技术相结合，实现网络应用的模块化开发。设计了编程模型的结构。由高级描述语言，编译器，硬件映射，动态资源分配平台和一个独立的抽象模块五部分构成。在特定的网络应用中，面向具体的NP硬件结构，实现高级语言到NP微代码的自动转换。并把所有完成功能集成到一个图形界面上，根据提示向导直观地

3、创建和调试应用，增加系统灵活性。编程模型通过扩展，成为一种通用的软件平台，适用于更多的NP。编程模型的实现，使得在网络处理器上开发应用简单易行，极大地推动NP的研究和发展，拓展NP在网络通信领域的应用和普及。1关键字]:网络处理器;线速;ASIC;RISC;编程模型:微组件西北工业大学硕士论文摘要AbstractNetworkProcessor困P)isdesignedforoptimizingpacketprocessingwhichcombinesprogrammabilityofCPUandhighperformanceofASIC.Itplacesburdenonprogramme

4、rbecausecomplexityanddiversityofNP,soweneeddevelopasoftwareplatformwhichabstractshardwarearchitecture.Formalizationlanguageisusedtodescribinghardwaretypesandaboveapplication,then,foundingtheirmappingrelations.Itispossibletodevelopapplicationefficientlywithoutknowingallofthedetailsoftargetarchitect

5、ure.Thus,WeintroduceProgrammingModelThispaperisbasedontheprojectof"TheNewTechnologyofOperatingSystemforNetworkProcessorApplication".ThegoalistostudysystemsoftwareplatformsuitableforNParchitecture.ThehardwareenvironmentisIXP2400NPandtheevaluationboardisENP-2611ofRADISYScorpIcombinedhigh-leveldescri

6、ptivelanguageandMicrocomponenttechnologytodesignprogrammingmodel.ClickisaspeciallanguagefordescribingnetworkapplicationswhichuseconfigurationgraphsandindependentofNPplatform,soitcanbeexpandedinmoretypes.MicrocomponentprovidesmanyMicromodulesrunningonPEtocompletespecialfunctionwhichmakescodewriting

7、simple.Theintegrationoftwotechnologiesrealizemodularizationofnetworkapplication.Idesignedtheframeofprogrammingmodel,whichconsistsofhigh-leveldescriptivelanguage,compiler,systemmapping,runtimesystemandsystemmodel.