DPDK之PMD原理

最新推荐文章于 2025-02-10 15:52:30 发布

lingshengxiyou

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/lingshengxiyou/article/details/128025747

PMD（Poll Mode Driver）是DPDK中的用户态驱动，依赖于内核的uio模块。当使用DPDK的dpdk-devbind工具绑定网卡时，内核会调用igb_uio的probe函数，设置PCI BAR并注册uio设备。PMD通过uio_open打开设备，并在用户态进行中断处理，实现轮询机制读取网卡数据。

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PMD是Poll Mode Driver的缩写，即基于用户态的轮询机制的驱动。本文将介绍PMD的基本原理。

在不考虑vfio的情况下，PMD的结构图如下：

图1. PMD结构图

虽然PMD是在用户态实现设备驱动，但还是依赖于内核提供的策略。其中uio模块，是内核提供的用户态驱动框架，而igb_uio是DPDK kit中拥有与uio交互，bind指定网卡的内核模块。

当使用DPDK脚本dpdk-devbind来bind网卡时，会通过sysfs与内核交互，让内核使用指定驱动来匹配网卡。具体的行为向/sys/bus/pci/devices/(pci id)/driver_override写入指定驱动名称，或者向/sys/bus/pci/drivers/igb_uio(驱动名称）/new_id写入要绑定网卡的PCI ID。前者是配置设备，让其选择驱动。后者是是配置驱动，让其支持新的PCI设备。按照内核的文档https://www.kernel.org/doc/Documentation/ABI/testing/sysfs-bus-pci，这两个动作都会促使驱动bind新设备。但是在dpdk-devbind脚本中，还是通过向/sys/bus/pci/drivers/igb_uio(驱动名称）/bind写入pci id来保证bind。—— 也许是处于兼容性考虑吧。

当使用igb_uio bind指定设备后，内核会调用igb_uio注册的struct pci_driver的probe函数，即igbuio_pci_probe。在这个函数中，设置PCI的一些操作（如设置PCI BAR、DMA等），不是重点，那是驱动工程师的职责:) 对于PMD来说，重点是与UIO的交互。

1. 调用igbuio_setup_bars，设置uio_info的uio_mem和uio_port。