本博文主要交流設(shè)計思路，希望對初學(xué)者有用。注意這里只是拋磚引玉，切莫認為參考這就可以完成商用IP設(shè)計。

隊列管理模塊采用管理與存儲分離的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，由發(fā)送隊列存儲、發(fā)送隊列管理、接收隊列管理、完成條目解析、異常完成條目處理和 Round-Robin 仲裁組成。
隊列管理模塊的結(jié)構(gòu)如圖 1所示。

圖1 隊列管理模塊的結(jié)構(gòu)圖

（1）發(fā)送隊列
發(fā)送隊列的管理由發(fā)送隊列管理單元和發(fā)送隊列存儲共同實現(xiàn)。其中，發(fā)送隊列存儲為所有發(fā)送隊列共用的存儲空間，根據(jù)用戶環(huán)境和開發(fā)板環(huán)境不同可由 BRAM、URAM 或 LUTRAM 實現(xiàn)。發(fā)送隊列管理單元則負責(zé)管理這個存儲空間，并處理用戶指令和發(fā)送隊列讀取請求。在發(fā)送隊列管理單元中存在一個 SQ1 表單和若干用戶 SQ表單來管理發(fā)送隊列，每個表單中存儲發(fā)送隊列的信息，包括隊列 ID、隊列深度、會話 ID、遠程主機 IP 地址、MAC 地址、遠程訪問密鑰、遠程主機數(shù)據(jù)包序列號、本地主機數(shù)據(jù)包序列號、遠程主機內(nèi)存起始地址和遠程主機內(nèi)存地址大小等。
當(dāng)收到系統(tǒng)控制模塊中的隊列控制單元發(fā)送過來的創(chuàng)建隊列請求時，發(fā)送隊列管理單元首先判斷隊列 ID 和會話 ID 是否已存在。當(dāng)隊列管理模塊可以接受請求時，其會啟用一個用戶請求隊列表單并根據(jù)接收到的信息創(chuàng)建用戶發(fā)送隊列，還會同步通知接收隊列管理單元啟用一個用戶接收隊列表單并創(chuàng)建接收隊列，并且通知連接管理模塊進入創(chuàng)建連接流程。如果隊列 ID 或會話 ID 已存在，則請求失敗并返回錯誤信息。
類似的，當(dāng)收到刪除隊列請求時，同樣判斷隊列 ID 和會話 ID，如果二者均存在，則刪除對應(yīng)的用戶請求隊列表單并同步通知接收隊列管理單元刪除對應(yīng)用戶接收隊列表單，并通知連接管理模塊進入斷開連接流程。
當(dāng)接收到系統(tǒng)控制模塊中的指令控制單元發(fā)送過來的用戶請求時，發(fā)送隊列管理單元首先根據(jù)用戶請求中的信息判斷對應(yīng)隊列是否存在。如果存在，則再次判斷遠程主機 IP 地址、MAC 地址、遠程訪問密鑰等信息是否正確，如果均校驗通過，則根據(jù)對應(yīng)用戶發(fā)送隊列表單中的起始偏移地址、隊列深度計算出當(dāng)次用戶請求的寫地址，將發(fā)送隊列條目寫入該地址。同樣的，當(dāng)接收到讀發(fā)送隊列請求時，其根據(jù)請求的地址獲取其對應(yīng)的用戶請求隊列中的表單信息，生成發(fā)送隊列讀地址，并從該地址讀取
發(fā)送隊列條目。
通過上述的發(fā)送隊列管理方式，使得發(fā)送隊列可在系統(tǒng)工作過程中動態(tài)配置，用戶可以通過修改表單信息的方式簡便地修改隊列深度、隊列數(shù)量。在實際應(yīng)用中，用戶即可根據(jù)不同的數(shù)據(jù)環(huán)境靈活控制隊列深度和數(shù)量，以此來優(yōu)化系統(tǒng)的性能發(fā)揮和功耗表現(xiàn)。

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審核編輯 黃宇