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当新的网络数据报文到达时,网络设备驱动进程从可分配接收缓冲区首部获取一个空闲存储单元,并根据缓冲区地址映射表(ATB)获得该刚获得的储单元的物理地址AP,将接收到的网络以太帧通过DMA通道直接送到物理地址为AP的主机内存,最后将刚刚被填充数据的存储单元加入不同优先级的接收队列中。应用程序进程需要处理报文时,首先从较高优先级的接收队列首部获取已填充数据的存储单元,然后通过ATB根据该存储单元的物理地址AP.获得其虚拟地址AV,应用程序进程使用该虚拟地址AV处理完报文后又重新将刚刚处理过的存储单元加入到可分配接收缓冲区队列尾部。
3.4 数据帧小型化机制
网络的排队延时和发送延时其实是一对矛盾体,加大网络数据帧的容量可以明显的减少发送数据队列的长度,从而缩短数据发送的排队延时,但是大容量的数据帧又会增大数据的发送延时。数据仿真表明在10M带宽的以太网络中,数据帧长一定的情况下,数据帧越长通信延时,发送延时就越大,当数据帧长度超过128B时,传送延时在总延时里占主导地位[6]。根据IEEE802.3标准,10M带宽的以太网络帧的最小容量为64B,所以将以太网络帧的容量缩小在64~128B是比较适合在实时以太网络中传输的。在其他带宽的以太网络中可以根据实际的带宽来缩小数据帧的容量。
4.结论
具有实时性的工业以太网是当前学术界及工业界研究的热点,而以太网在工业应用中的实时性研究更是近年来发展最迅速、最受人们关注的研究领域之一。RTLINUX是一个免费、开放的硬实时操作系统,所以在RTLINUX系统之上架设实时以太网络是一个比较经济、可靠、实用的方法。在实际的工业应用中,场控制指令往往是比较短小精悍的,缩小数据帧容量以减少在网络中的发送延迟是一种提高网络实时性能的有效途径。但是,数据帧小型化往往会增加调度数据队列的长度,也会产生本文未考虑的网络吞吐量减少的问题