DPDK-利用DPDK开发项目应该注意的性能点

0x01 缘由

    最近也在尝试写一个DPDK应用程序，也是对之前的学习做一下检验。然而在编写过程中，发现自己陷入到一个码API的思路中，完全没有考虑到DPDK的设计思想，于是放开编程指南，学习下。

0x02 写高效的代码

    Intel® 64 and IA-32 指导手册。

    1.内存

    内存拷贝：建议不要使用libc中的memcpy函数，而用rte_memcpy()，dpdk中做了一些优化。

    内存分配：建议使用固定的内存池，减少动态回收内存碎片带来的性能开销，dpdk中的内存池库：librte_mempool、rte_malloc()。

    并发访问同一块内存区域：避免多个核并发的访问同一块内存区域，减少Cache misses 应该有如下两种方式避免：

    用RTE_PER_LCORE 变量；用一个结构表，每个结构必须Cache对齐；

    NUMA系统：尽量访问本地内存，不访问远端内存。DPDK中很多结构中创建函数中都需要制定对应的socket。以空间换时间的思路。

    跨存储器通道分配：现代内存控制器有多个内存通道。

    2.逻辑核间的通讯（通常是线程）：DPDK建议用ring结构。

    3.PMD驱动（DPDK轮询模式驱动）

    避免局部写。

    更低的包延迟：为了获得更高的吞吐量，DPDK尝试用突发的方式合并每个包的处理。

    4.锁和原子操作

    原子操作意味着在指令之前有一个锁定前缀，导致处理器的LOCK＃信号在执行下一条指令时被断言。Read-Copy-Update (RCU) 算法代替rwlocks。

    5.代码编写上考量

    内联函数（inline）:小的函数可以在头文件静态内联函数。

    分支预测：intel C/C++编译器（icc/gcc）内建了likely() unlikely（）函数。

    6.设定CPU类型

    DPDK通过配置文件中的CONFIG_RTE_MACHINE选项支持CPU微体系结构特定的优化。优化程度取决于编译器针对特定微架构进行优化的能力，因此，只要有可能，最好使用最新的编译器版本。除了编译器优化之外，一组预处理器定义会自动添加到构建过程中（不管编译器版本如何）。 这些定义对应于目标CPU应该能够支持的指令集。 例如，为任何支持SSE4.2的处理器编译的二进制文件将定义RTE_MACHINE_CPUFLAG_SSE4_2，从而为不同的平台启用编译时代码路径选择。

0x03 性能检测

VTune Performance Analyzer Essentials

0x04 总结

    DPDK不仅仅学理论得学解决方案和实践操作。