一、概述      FAST架構的UA編程非常簡單，有其固定的套路，核心部分兩塊，一是在main函數中把環境初始化好(hǎo)，注冊UA的回調函數和(hé)配置硬件默認規則；二是在回調函數中專心處理(lǐ)分組數據，實現(xiàn)完整業務功能(néng)。
     二層交換的分組接收由系統回調送入處理(lǐ)函數，後續交換相關的所有邏輯均在該函數裏完成實現(xiàn)。 二、編譯并驗證示例代碼      1）UA示例代碼      百度網盤下(xià)載地址：https://pan.baidu.com/s/13zmKXeMnpUMsCiL5GAI7Vg
     提取碼：ehd7
     目錄：FAST開(kāi)源社區(qū)/教學案例/連載公開(kāi)課/二層交換機原型設計(jì)與實現(xiàn)      2）代碼文(wén)件說明(míng)      二層交換代碼目錄爲：/home/hnxs/l2switch/，其下(xià)共包括兩個文(wén)件，其中一個爲main_ul2switch.c主要包括UA的平台性處理(lǐ)代碼和(hé)空(kōng)的callback函數。另一個是C的編譯文(wén)件Makefile文(wén)件，主要說明(míng)如何編譯生成二層交換可執行命令。       3）編譯文(wén)件說明(míng)

default:
   gcc -o ul2switch main_ul2switch.c -lua -lreg -lpthread
clean:
   rm -rf ul2switch

     二層交換機編譯需要使用(yòng)到(dào)FAST的libreg、libua和(hé)系統的libpthread三個庫的支持。      4）編譯, 在/home/hnxs/l2switch/目錄下(xià)輸入以下(xià)命令：

root@HNXS:/home/hnxs/l2switch# make

系統輸出如下(xià)：

gcc -o ul2switch main_ul2switch.c -lua -lreg -lpthread

當前目錄會(huì)多産生一個ul2switch文(wén)件

root@HNXS:/home/hnxs/l2switch# ls
main_ul2switch.c Makefile ul2switch

     5）執行驗證，在/home/hnxs/l2switch/目錄下(xià)輸入以下(xià)命令：

root@HNXS:/home/hnxs/l2switch# ./ul2switch
fastU->REG Version:20180827,OpenBox HW Version:2020210329
fastU->Register UA to FAST Kernel! Wait Reply......
fastU->UA->pid:3069,mid:129,Register OK!
fastU->libua version:20180827
fastU->fast_ua_recv......

顯示上(shàng)述結果說明(míng)系統平台代碼執行正常。 三、梳理(lǐ)代碼流程      1）C程序的主函數main

/*UA模塊初始化*/
ua_init(mid);
/*配置硬件默認規則，将硬件所有報(bào)文(wén)送到(dào)模塊ID爲mid的進程處理(lǐ)*/
fast_reg_wr(FAST_ACTION_REG_ADDR|FAST_DEFAULT_RULE_ADDR,ACTION_SET_MID<<28|mid);
/*啓動線程接收分派給UA進程的報(bào)文(wén)*/
fast_ua_recv();
/*主進程進入暫停狀态,數據處理(lǐ)主要在回調函數*/
pause();

     2）創建UA，注冊callback

void ua_init(u8 mid)
{
int ret = 0;
/*向系統注冊，自(zì)己進程處理(lǐ)報(bào)文(wén)模塊ID爲mid的所有報(bào)文(wén)*/
if((ret=fast_ua_init(mid,callback)))//UA模塊實例化(輸入參數1:接收模塊ID号,輸入參數2:接收報(bào)文(wén)的回調處理(lǐ)函數)
{
perror("fast_ua_init!\n");
exit (ret);//如果初始化失敗,則需要打印失敗信息,并将程序結束退出!
}
}

     3）callback處理(lǐ)函數

int callback(struct fast_packet *pkt,int pkt_len)
{
return 0;
}

四、驗證數據IO功能(néng)      1）打印接收分組metadata信息      FAST分組的數據格式請(qǐng)參考第一篇文(wén)章《二層交換機原型設計(jì)與實現(xiàn)（一）》描述。在callback函數一開(kāi)始，打印FAST分組的metadata信息和(hé)以太網協議(yì)的源和(hé)目的MAC地址信息。

xprintf("inport:%d,dstmid:%d,len:%d,dmac:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X,smac:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X\n",
pkt->um.inport,pkt->um.dstmid,pkt_len,pkt->data[0],pkt->data[1],pkt->data[2],pkt->data[3],pkt->data[4],pkt->data[5],pkt->data[6],pkt->data[7],pkt->data[8],pkt->data[9],pkt->data[10],pkt->data[11]);

     2）調用(yòng)發送函數發送分組      調用(yòng)FAST的分組發送函數，将接收到(dào)的一個分組從(cóng)指定端口發出，要特别注意metadata字段的設置。

void pkt_send_normal(struct fast_packet *pkt,int pkt_len)
{
xprintf("pkt_send_normal->%p,outport:%d,len:%d\n",pkt,pkt->um.outport,pkt_len);
pkt->um.pktsrc = 1;/*報(bào)文(wén)來(lái)源爲CPU輸入，站(zhàn)在硬件角度*/
pkt->um.pktdst = 0;/*報(bào)文(wén)目的爲硬件輸出*/
pkt->um.dstmid = 5;/*直接從(cóng)硬件GOE模塊輸出，不走解析、查表等模塊*/
fast_ua_send(pkt,pkt_len);/*調用(yòng)FAST API函數發送*/
}

     該函數調用(yòng)之前，必須将pkt->um.outport字段賦值，指定分組的輸出端口号。 五、總結與下(xià)一步      1）核心函數callback      callback函數是整個UA的核心功能(néng)函數，是用(yòng)戶業務實現(xiàn)的開(kāi)始位置。雖然我們今天隻在該函數中做了(le)兩件事(shì)情，一是打印接收到(dào)的分組基本信息，二是将該分組發送到(dào)指定端口。但(dàn)是，我們今天已經在該平台上(shàng)實現(xiàn)了(le)一個最簡單的分組轉發功能(néng)的原型系統了(le)。      2）注釋和(hé)備份的重要性      重新性不多說，隻是在此特别的特别的強調一下(xià)。      3）實現(xiàn)簡單交換邏輯功能(néng)      在如此簡單的一個平台上(shàng)，能(néng)快(kuài)速實現(xiàn)硬件端口的分組接收和(hé)指定端口的分組發送，是不是網絡功能(néng)的一大(dà)部分問題均已經解決？我們隻需要關注我們具體業務的邏輯處理(lǐ)了(le)，你(nǐ)到(dào)底是要實現(xiàn)交換還是路由？是普通二層交換還是SDN交換？是普通三層路由還是lisp路由或是segment路由，是不是一切均有可能(néng)？
     不要高(gāo)興得太早，這(zhè)隻是萬裏長征的第一步，起點和(hé)終點的距離必須由自(zì)己的腳步來(lái)測量，一步也(yě)不能(néng)少。所以我們還是從(cóng)簡單的二層交換機開(kāi)始，下(xià)一篇文(wén)章正式進入分組交換的設計(jì)。 六、結語       歡迎您和(hé)學生們加入FAST開(kāi)源項目群溝通與探讨，一起體驗不一樣的系統設計(jì)過程。請(qǐng)先加微信号15116127200後邀請(qǐng)入群。