MSF的接收和发送数据流程韩婷.doc

MSF的接收和发送数据流程一概述： The Media and Switch Fabric (MSF) Interface是IXP23XX与物理层设备（physical layer device）、交换结构（switch fabric）的接口单元。MSF的特点：有相互独立的数据接收接口和发送接口（Receive Interface和Transmit Interface），每个接口可以独立配置，接口总线宽度为32bit可配置的总线接口：可配置为一个32-bit，或被分为几个独立的总线：2个16-bit或4个8-bit，或16-bit+2 x18-bit（项目采用这种配置）通过UTOPIA 和POS_PHY协议与PHY相连，通过CSIX与交换结构（SF）相连；Note：UTOPIA always refers to cell transport; POS-PHY refers to variable-length packet transport.项目中采用的是POS-PHY格式MSF-0位宽为16bit，与SDH接口芯片PM5352通过POS-PHY2规范相连；MSF-2位宽为8bit，与千兆以太网煤质接入模块通过POS-PHY3规范相连；MSF-3位宽为8bit，与高速串行接口模块通过POS-PHY3规范相连；POS-PHY接收状态字格式：POS-PHY发送状态字格式：MSF在将网络数据接收下来之后，并不直接将其送入DRAM数据存储区，而是先将数据缓存在接收缓存（RBUF）中，然后将其移送到DRAM或ME中。二MSF接收单元结构Rx pins：数据接收引脚，可接收UTOPIA、POS-PHY、CSIX协议格式的数据包Protocol Logic：协议控制逻辑单元，用于对来自于Rx pins的数据包做相应的协议检查和接收控制Checksum：对接收的数据包进行校验和计算，检验数据的完整性和正确性RBUF：Receive Buffer，数据包的接收缓存单元，容量为8KB，可划分为：128x64B/Element（项目中选用）、64x128B/Element、32 x256B/Element. MSF从PHY或SF接收数据，缓存在RBUF中，当接收数据填满一个RBUF Element（一个RBUF Element缓存一个mpacket）后，MSF通知ME将mpacket读入ME的传输寄存器或DRAM中，然后进行处理。 MEs使用msfread指令将数据从RBUF读到ME的传输寄存器中。数据RBUF control logic.通过SRAM Push Bus传到ME中 指令格式如下：msfread, $s_xfer_reg, src_op_1, src_op_2, ref_cnt, optional_token其中，read指明是从RBUF中读数据，src_op_1+src_op_2为源地址，指明数据在RBUF中的存放地址；$s_xfer_reg为目的地址，指明接收数据的传输寄存器的地址；ref_cnt指明数据长度（以Longword为单位）MEs也可以使用指令将数据从RBUF中读到DRAM中，指令格式如下：dramrbuf_rd, $s_xfer_reg, src_op1, src_op2, ref_cnt, optional_tokenBuffers：数据从Rbuf中向MEs或DRAM存储时的缓冲区，对开发者透明。Full Element List：用于记录RBUF中的Element的使用情况，当一个mpacket接收完毕后，相应的Element加入Full Element List，被标识为Full Element，之后将其中的mpacket送到ME或DRAM存储单元。Rx_Thread_Freelists： 存储记录当前空闲线程。当将数据包接收下来，缓存在RBUF Element中之后，MSF通知某一特定的空闲线程来对RBUF Element中的数据进行处理。在将RBUF Element中的数据全部读入S_Xfer_in _reg或DRAM之后，线程释放相应的RBUF Element，重新用于新的数据包的接收缓存。Control：负责从Full Element List中取出一个Full Element，以及从Rx_Thread_Freelists中取出一个空闲线程执行后续的数据处理操作。三 MSF的数据包的接收流程：Note：在上述9个步骤中，步骤1和步骤8有ME实现，其余步骤有MSF完成。RBUF_Element_Done 是一个32bit的寄存器，当ME将某个RBUF_Element中的分片处理完成之后，将该单元的编号写入该寄存器中，MSF根据该寄存器的值释放相应的RBUF_Element接收步骤：1）当某一个Thread完成指定的数据处理任务后，创建相应的Rx_Thread_Free_list_信息字，写入MSF中的Rx_Thread_Free_list寄存器中，将自己加入空闲线程链表；2）网络数据包到达MSF的Receive Logic单元；3）根据到来的是数据包的类型（可能是CSIX、UTOPA、SPI），为数据包分配合适的RBUF Element；4）Receive Logic将数据移入RBUF Element；5）在Receive Logic将数据移入RBUF Element之后，MSF将该RBUF Element标识为Full Element，加入Full_Element_List；6）MSF从Full_Element_List中取出一个RBUF Element；7）MSF从Thread_Free_list中取出一个空闲Thread；8）MSF创建关于RBUF Element中的数据的RSW，并将该RSW送到空闲Thread的传输寄存器中，然后通知空闲Thread处理数据包；9）在将RBUF Element中的数据包读入传输寄存器或DRAM存储器之后，Thread将RBUF Element释放；四 MSF的数据包的发送流程：Note：在上述6个步骤中，步骤1、2、3由ME来实现，其余步骤由硬件完成发送步骤：1） Thread取出一个空闲的TBUF Element，分配给要发送的数据包；2） Thread将数据包从传输寄存器或DRAM存储器中移入TBUF