设备识别

每个NIC端口由其（总线/桥，设备，功能）PCI标识符唯一指定，该PCI标识符由在DPDK初始化时执行的PCI探测/枚举功能分配。根据其PCI标识符，为NIC端口分配了两个其他标识符：

• 端口索引，用于在PMD API导出的所有功能中指定NIC端口。
• 用于在控制台消息中指定端口的端口名称，用于管理或调试目的。为了易于使用，端口名称包括端口索引。

Port所有权

以太网设备端口可以由单个DPDK实体（应用程序，库，PMD，进程等）拥有。所有权机制由ethdev API控制，并允许DPDK实体设置/删除/获取端口所有者。允许这样做可以防止不同实体对以太网端口进行任何多重管理。注意

设备配置

每个NIC端口的配置包括以下操作：

• 分配PCI资源
• 将硬件重置（发出全局重置）为众所周知的默认状态
• 设置PHY和链接
• 初始化统计计数器

PMD API还必须导出用于启动/停止端口的全多播功能的功能，以及用于在混杂模式下设置/取消设置端口的功能。

必须在端口初始化时通过特定的配置参数分别配置某些硬件卸载功能。例如，接收方扩展（RSS）和数据中心桥接（DCB）功能就是这种情况。

即时配置

可以“即时”启动或停止的所有设备功能（即，无需停止设备）不需要PMD API为此目的导出专用功能。

所需要的只是设备PCI寄存器的映射地址，以在驱动程序之外的特定功能中实现这些功能的配置。

为此，PMD API导出一个函数，该函数提供与设备关联的所有信息，可用于在驱动程序外部设置给定设备功能。这包括PCI供应商标识符，PCI设备标识符，PCI设备寄存器的映射地址以及驱动程序的名称。

这种方法的主要优点是，它为选择用于配置，启动和停止此类功能的API提供了完全的自由。

例如，请参考testpmd应用程序中针对英特尔®82576千兆位以太网控制器和英特尔®82599 10千兆位以太网控制器控制器的IEEE1588功能的配置。

可以用相同的方式配置其他功能，例如端口的L3 / L4 5元组数据包过滤功能。可以在单个端口上配置以太网*流控制（暂停帧）。有关详细信息，请参考testpmd源代码。另外，只要正确设置了数据包mbuf，就可以为单个数据包启用NIC的L4（UDP / TCP / SCTP）校验和卸载。有关详细信息，请参见硬件卸载。

发送队列的配置

每个传输队列都独立配置了以下信息：

• 传输环的描述符数
• 套接字标识符，用于标识NUMA体系结构中从中分配传输环的适当DMA内存区域
• 传输队列的预取，主机和回写阈值寄存器的值
• 所述最小的发送数据包到自由阈值（tx_free_thresh）。当用于传输数据包的描述符数量超过此阈值时，应检查网络适配器以查看其是否已写回描述符。在TX队列配置期间可以传递0值，以指示应使用默认值。tx_free_thresh的默认值为32。这可确保PMD不会搜索完整的描述符，直到NIC已为此队列至少处理32个为止。
• 该最低 RS位阈值。在设置传输描述符中的报告状态（RS）位之前要使用的最小传输描述符数目。请注意，此参数可能仅对Intel 10 GbE网络适配器有效。如果自上次RS位设置以来（直到用于传输数据包的第一个描述符）使用的描述符数量超过了传输RS位阈值（tx_rs_thresh），则在用于传输数据包的最后一个描述符上设置RS位。简而言之，此参数控制网络适配器将哪些传输描述符写回到主机存储器。可以在TX队列配置期间传递0值，以指示应使用默认值。tx_rs_thresh的默认值为32。这可确保在网络适配器回写最近使用的描述符之前，至少使用32个描述符。这样可以节省由于TX描述符写回而产生的上游PCIe *带宽。重要的是要注意，当tx_rs_thresh大于1时，TX回写阈值（TX wthresh）应设置为0。有关更多详细信息，请参阅《英特尔®82599 10千兆位以太网控制器数据表》（https://ark.intel.com/content/www/us/en/ark/products/66004/intel-82599en-10-gigabit-ethernet-controller.html）。

tx_free_thresh和tx_rs_thresh必须满足以下约束：

• tx_rs_thresh必须大于0。
• tx_rs_thresh必须小于环的大小减去2。
• tx_rs_thresh必须小于或等于tx_free_thresh。
• tx_free_thresh必须大于0。
• tx_free_thresh必须小于环的大小减去3。
• 为了获得最佳性能，当tx_rs_thresh大于1时，TX wthresh应该设置为0。

TX环中的一个描述符用作前哨，以避免硬件争用情况，因此避免了最大阈值约束。注意

按需发送mbuf

在发送数据包之后，许多驱动程序不会立即将mbuf释放回内存池或本地缓存。相反，它们将mbuf留在Tx环中，或者tx_rs_thresh在交叉时执行批量释放，或者在需要Tx环中的插槽时释放mbuf。

应用程序可以请求驱动程序通过rte_eth_tx_done_cleanup()API 释放使用过的mbuf 。此API要求驱动程序释放不再使用的mbuf，而与是否tx_rs_thresh已交叉无关。在两种情况下，应用程序可能需要立即释放mbuf：

• 需要将给定的数据包发送到多个目标接口时（用于第2层泛洪或第3层多播）。一种选择是制作需要操作的数据包副本或标头部分的副本。第二种选择是发送数据包，然后轮询rte_eth_tx_done_cleanup()API，直到数据包上的引用计数递减为止。然后，相同的数据包可以传输到下一个目标接口。该应用程序仍然负责管理不同目标接口之间所需的任何数据包操作，但是可以避免数据包副本。此API与数据包是发送还是丢弃无关，只是接口不再使用mbuf。
• 某些应用程序旨在进行多次运行，例如数据包生成器。出于性能原因和两次运行之间的一致性，应用程序可能希望在每次运行之间重置回初始状态，在此状态下，所有mbuf都返回到内存池。在这种情况下，它可以rte_eth_tx_done_cleanup()为已使用的每个目标接口调用API，以请求释放所有已使用的mbuf。

要确定驱动程序是否支持此API，请检查“ 网络接口控制器驱动程序”文档中的Free Tx mbuf on demand功能。

硬件卸载

根据宣传的驱动程序功能 rte_eth_dev_info_get()，PMD可以支持硬件卸载功能，例如校验和，TCP分段，VLAN插入或同一TX队列上的无锁多线程TX突发。

对这些卸载功能的支持意味着在rte_mbuf数据结构中添加了专用的状态位和值字段，并通过每个PMD导出的接收/发送功能对其进行了适当的处理。标记列表及其确切含义在mbuf API文档以及Mbuf库中 “元信息”部分中进行了描述。

共性

默认情况下，PMD导出的所有功能都是无锁功能，假定不会在不同逻辑内核上并行调用这些功能以在同一目标对象上工作。例如，不能在两个逻辑内核上并行调用PMD接收功能以轮询同一端口的同一RX队列。当然，该功能可以由不同的RX队列上的不同逻辑内核并行调用。上级应用程序有责任执行此规则。

如果需要，多个逻辑核心对共享队列的并行访问可以通过在其相应的PMD API无锁功能之上构建的专用内联锁感知功能来显式保护。

通用数据包表示

数据包由rte_mbuf结构表示，该结构是一种通用元数据结构，其中包含所有必要的管家信息。这包括与卸载硬件功能相对应的字段和状态位，例如IP标头或VLAN标签的校验和计算。

rte_mbuf数据结构包括特定字段，以通用方式表示网络控制器提供的卸载功能。对于输入数据包，PMD接收功能会使用接收描述符中包含的信息来填充rte_mbuf结构的大多数字段。相反，对于输出数据包，PMD发送功能使用rte_mbuf结构的大多数字段来初始化发送描述符。

mbuf结构在“ Mbuf库”一章中有完整描述（https://doc.dpdk.org/guides/prog_guide/mbuf_lib.html#mbuf-library）。

以太网设备API

《DPDK API参考》中描述了由以太网PMD导出的以太网设备API 。

以太网设备标准设备参数

标准以太网设备自变量允许一组适用于所有以太网设备的常用自变量/参数，可用于指定特定设备并将公共配置参数传递给这些端口。

• representor 对于支持创建代表端口的设备，此参数允许用户指定要启用端口代表的交换机端口。

  -w DBDF,representor=0
  -w DBDF,representor=[0,4,6,9]
  -w DBDF,representor=[0-31]

  注意：不需要PMD支持标准设备参数，用户应查阅相关PMD文档以查看支持devargs。

扩展统计API

扩展的统计信息API允许PMD公开其可用的所有统计信息，包括设备唯一的统计信息。每个统计信息都有三个属性name，id以及value：

• name：通过以下详细格式格式化的人类可读字符串。
• id：仅代表该统计信息的整数。
• value：一个无符号的64位整数，它是统计值。

请注意，扩展的统计信息标识符是特定于驱动程序的，因此对于不同的端口可能不相同。API由各种rte_eth_xstats_*()功能组成，并允许应用程序灵活地检索统计信息。

struct rte_eth_xstat_name *xstats_names;
uint64_t *values;
int len, i;

/* Get number of stats */
len = rte_eth_xstats_get_names_by_id(port_id, NULL, NULL, 0);
if (len < 0) {
    printf("Cannot get xstats count\n");
    goto err;
}

xstats_names = malloc(sizeof(struct rte_eth_xstat_name) * len);
if (xstats_names == NULL) {
    printf("Cannot allocate memory for xstat names\n");
    goto err;
}

/* Retrieve xstats names, passing NULL for IDs to return all statistics */
if (len != rte_eth_xstats_get_names_by_id(port_id, xstats_names, NULL, len)) {
    printf("Cannot get xstat names\n");
    goto err;
}

values = malloc(sizeof(values) * len);
if (values == NULL) {
    printf("Cannot allocate memory for xstats\n");
    goto err;
}

/* Getting xstats values */
if (len != rte_eth_xstats_get_by_id(port_id, NULL, values, len)) {
    printf("Cannot get xstat values\n");
    goto err;
}

/* Print all xstats names and values */
for (i = 0; i < len; i++) {
    printf("%s: %"PRIu64"\n", xstats_names[i].name, values[i]);
}

uint64_t value;
const char *xstat_name = "rx_errors";

if(!rte_eth_xstats_get_id_by_name(port_id, xstat_name, &id)) {
    rte_eth_xstats_get_by_id(port_id, &id, &value, 1);
    printf("%s: %"PRIu64"\n", xstat_name, value);
}
else {
    printf("Cannot find xstats with a given name\n");
    goto err;
}

#define APP_NUM_STATS 4
/* application cached these ids previously; see above */
uint64_t ids_array[APP_NUM_STATS] = {3,4,7,21};
uint64_t value_array[APP_NUM_STATS];

/* Getting multiple xstats values from array of IDs */
rte_eth_xstats_get_by_id(port_id, ids_array, value_array, APP_NUM_STATS);

uint32_t i;
for(i = 0; i < APP_NUM_STATS; i++) {
    printf("%d: %"PRIu64"\n", ids_array[i], value_array[i]);
}

NIC重置API

int  rte_eth_dev_reset (uint16_t  port_id);

PMD的职责是触发RTE_ETH_EVENT_INTR_RESET事件，并且应用程序应注册一个回调函数来处理这些事件。当PMD需要触发复位时，它可以触发RTE_ETH_EVENT_INTR_RESET事件。收到RTE_ETH_EVENT_INTR_RESET事件后，应用程序可以按以下方式处理它：停止工作队列，停止调用Rx和Tx函数，然后再调用rte_eth_dev_reset（）。为了线程安全，所有这些操作应从同一线程调用。

例如，当PF复位时，PF会发送一条消息通知VF此事件，并向VF触发中断。然后，在中断服务程序中，VF检测到该通知消息并调用_rte_eth_dev_callback_process（dev，RTE_ETH_EVENT_INTR_RESET，NULL）。这意味着PF重置会触发VF中的RTE_ETH_EVENT_INTR_RESET事件。函数_rte_eth_dev_callback_process（）将调用已注册的回调函数。回调函数可以触发应用程序处理VF重置所需的所有操作，包括停止Rx / Tx队列和调用rte_eth_dev_reset（）。

rte_eth_dev_reset（）本身是一个泛型函数，它仅通过调用dev_unint（）和dev_init（）来执行一些硬件重置操作，并且本身不处理由应用程序处理的同步。

PMD本身不应调用rte_eth_dev_reset（）。PMD可以触发应用程序处理重置事件。应用程序有责任在调用rte_eth_dev_reset（）之前处理所有同步。