linux - Linux 中以太网帧的低级别要求

Question

我正在开发一款用于机器人应用的高速、高分辨率摄像机。由于各种原因，我需要采用千兆位以太网 (1Ge) 或 10Ge 将相机连接到 PC。要么我需要开发自己的 PCIe 卡，但我不喜欢这样做(更多工作，而且我还必须创建驱动程序)。

阅读linux文档后，我有两个不确定的问题。

#1:我想要的以太网帧是:

8-byte interpacket pad + sync byte
6-byte MAC address (destination)
6-byte MAC address (source)
2-byte packet length (varies 6KB to 9KB depending on lossless compression)
n-byte image data (number of bytes specified in previous 2-byte field)
4-byte CRC32

问题是，如果应用程序告诉 linux 期待 AF_PACKET(假设应用程序可以告诉 linux)，那么 linux 会接受这个数据包吗？如果控制相机(向其发送数据包)并接收数据包中的图像数据的应用程序必须以 root 权限运行，这是可以接受的。

#2:哪个会更快:

A: linux sockets with AF_PACKET protocol
B: libpcap application

速度至关重要，因为数据包到达时之间的空间很小，因为每个数据包都包含采用我自己的无损压缩格式的水平行像素(除非我能找到一种更好的算法，也可以在 FPGA 中以实时速度实现)。帧之间会有暂停，但那是在 1200 或更多水平行(以太网帧数据包)之后。

因为应用程序是机器人技术，所以每个水平行将立即解压缩并存储在简单的 RGBA 像素打包数组中，就像 OpenGL 接受纹理一样。因此，机器人软件可以在图像逐行到达时立即检查每个图像，并可能以超人的速度使用react。

每行中第一个 RGBA 像素的数据紧随前一行中最后一个 RGBA 像素的数据，因此在最后一个水平行像素的末尾，图像已完成并准备好传输到 GPU 和/或保存到磁盘。每个水平行都是 16 像素的倍数，因此不需要“填充”。

注意:摄像机必须直接插入 RJ45 插孔，摄像机和 PC 之间不能通过路由器或其他设备。

Answer 1

我认为您必须更改以太网帧格式，以使用源 MAC 和目标 MAC 之后的前两个字节作为类型，而不是长度。旧式长度必须小于 1536，任何更大的长度都会被视为 IEEE 类型字段。当您想要 6K 或更多时，接收以太网芯片/Linux 数据包处理程序有可能会丢弃您的帧，因为它们的格式错误。

对于性能，黄金法则是衡量，不要猜测。选择最容易编程的一个并尝试。

希望这有帮助。