DPDK event 驱动开发
在DPDK中，`event`驱动主要用于实现事件驱动的模式，允许多个线程或硬件队列基于事件来处理网络数据包，而非传统的轮询方式。`event`驱动提供灵活的调度机制，可以在多核间分发数据包，以提高系统的负载均衡与吞吐量。
### 1. `DPDK Event` 驱动的基本结构
`DPDK Eventdev` API为事件驱动模式提供了一个抽象层，包括事件队列、事件设备和调度机制。主要组件如下：
- **Event Queue（事件队列）**：事件的逻辑容器。数据包或任务被加入到队列中等待处理。
- **Event Port（事件端口）**：CPU核心或线程通过事件端口接收和处理事件。
- **Scheduler（调度器）**：负责在事件队列和端口间分发事件。调度器可以通过多种模式实现，包括顺序、轮询和负载均衡模式。
### 2. Event 驱动的开发流程
#### 1. 定义事件驱动操作结构
首先定义一个`event`驱动操作结构，包含初始化、启动、停止等回调函数。
```c
#include <rte_eventdev.h>
static struct rte_eventdev_ops my_eventdev_ops = {
.dev_configure = my_eventdev_configure,
.dev_start = my_eventdev_start,
.dev_stop = my_eventdev_stop,
.event_enqueue = my_eventdev_enqueue,
.event_dequeue = my_eventdev_dequeue,
.event_port_link = my_eventdev_port_link,
.event_port_unlink = my_eventdev_port_unlink,
// 其他回调函数
};
```
#### 2. 配置事件设备（`dev_configure`）
在`dev_configure`中配置事件设备的模式，例如设置调度类型、队列优先级、事件队列数量等。
```c
static int my_eventdev_configure(const struct rte_eventdev *dev) {
struct rte_event_dev_config config = {
.dequeue_timeout_ns = 1000, // 设置出队超时时间
.nb_events_limit = 4096, // 最大事件数
.nb_event_ports = 4, // 事件端口数
.nb_event_queues = 4, // 事件队列数
};
// 配置事件设备
int ret = rte_event_dev_configure(dev->dev_id, &config);
if (ret < 0) {
printf("Failed to configure event device\n");
return ret;
}
return 0;
}
```
#### 3. 事件队列和端口的初始化与链接
创建事件队列和端口，并通过`event_port_link`将端口与事件队列链接，以实现数据的分发。
```c
static int my_eventdev_port_link(const struct rte_eventdev *dev, void *port,
const uint8_t queues[], const uint8_t priorities[],
uint16_t nb_links) {
// 将端口与事件队列链接
return rte_event_port_link(dev->dev_id, *((uint8_t *)port), queues, priorities, nb_links);
}
static int my_eventdev_port_unlink(const struct rte_eventdev *dev, void *port,
uint8_t queues[], uint16_t nb_unlinks) {
// 取消端口与事件队列的链接
return rte_event_port_unlink(dev->dev_id, *((uint8_t *)port), queues, nb_unlinks);
}
```
#### 4. 实现事件的入队和出队操作
##### 事件入队（`event_enqueue`）
`event_enqueue`函数负责将事件放入指定的事件队列，等待调度器分发。
```c
static int my_eventdev_enqueue(const struct rte_eventdev *dev,
const struct rte_event ev[], uint16_t nb_events) {
// 将事件入队
return rte_event_enqueue_burst(dev->dev_id, ev, nb_events);
}
```
##### 事件出队（`event_dequeue`）
`event_dequeue`函数负责从事件队列中取出事件，由端口处理事件。
```c
static int my_eventdev_dequeue(const struct rte_eventdev *dev,
struct rte_event ev[], uint16_t nb_events, uint64_t timeout_ticks) {
// 从事件队列中取出事件
return rte_event_dequeue_burst(dev->dev_id, ev, nb_events, timeout_ticks);
}
```
#### 5. 事件设备的启动和停止
`dev_start`和`dev_stop`用于启动和停止事件设备，使其进入工作状态或关闭状态。
```c
static int my_eventdev_start(const struct rte_eventdev *dev) {
// 启动事件设备
return rte_event_dev_start(dev->dev_id);
}
static void my_eventdev_stop(const struct rte_eventdev *dev) {
// 停止事件设备
rte_event_dev_stop(dev->dev_id);
}
```
### 3. 注册事件驱动
通过 `RTE_PMD_REGISTER_EVENTDEV` 宏将自定义的 `event` 驱动注册到 DPDK 中。
```c
RTE_PMD_REGISTER_EVENTDEV(eventdev_my, my_eventdev, my_eventdev_ops);
```
### 4. 应用程序使用自定义 `Event` 驱动
完成驱动开发后，可以通过以下方式配置事件设备，并将事件加入队列和端口。
```c
int main(int argc, char **argv) {
struct rte_event_dev_config config;
struct rte_event ev;
// 初始化DPDK
rte_eal_init(argc, argv);
// 配置事件设备
config.dequeue_timeout_ns = 1000;
config.nb_events_limit = 4096;
config.nb_event_ports = 4;
config.nb_event_queues = 4;
rte_event_dev_configure(0, &config);
// 创建事件并入队
ev.queue_id = 0;
ev.priority = 0;
ev.flow_id = 1;
ev.sched_type = RTE_SCHED_TYPE_ORDERED;
rte_event_enqueue_burst(0, &ev, 1);
// 从事件队列出队
rte_event_dequeue_burst(0, &ev, 1, 1000);
// 停止事件设备
rte_event_dev_stop(0);
return 0;
}
```
### 总结
通过事件驱动，可以高效地在多核间分发任务，并实现负载均衡、顺序处理等复杂的调度需求。在多核多线程环境中，这种事件驱动机制比轮询方式更高效。