模块是FAST平台实现分(fēn)组处理(lǐ)的基本单元，软硬件模块间高效的信息交互对实现软硬件协同分(fēn)组处理(lǐ)具有(yǒu)重要意义。元数据（Metadata）是FAST平台中模块间信息交换的核心数据结构，是控制分(fēn)组在软硬件模块间的处理(lǐ)路径以及信息交换的关键。 一、软硬件协同分(fēn)组处理(lǐ)流程    FAST平台中传输的每个分(fēn)组都携带一个元数据块，用(yòng)于存放分(fēn)组的接收信息（如端口号，接收时刻等）、路径控制信息（如下一个模块号DMID）、处理(lǐ)的中间状态（如流分(fēn)类的标识FlowID）以及用(yòng)户自定义状态信息等。
     FPGA OS必须為(wèi)每个从端口接收的分(fēn)组创建并初始化一个元数据块，每个软件UA也必须為(wèi)其产生的分(fēn)组构建并初始化一个元数据块。当硬件模块把分(fēn)组DMID设置為(wèi)某个UA的MID，或者UA把分(fēn)组的DMID设置為(wèi)某个硬件模块的MID时，分(fēn)组需要携带元数据穿越软硬件界面，如下图所示。假设硬件流水線(xiàn)由X、Y、Z三个模块组成，作為(wèi)流水線(xiàn)最后一级的模块Z通常為(wèi)输出引擎，FPGA OS将DMID為(wèi)Z的分(fēn)组送输出接口发出。      如果平台加载了一个软件程序A，功能(néng)是对p1接口输入，p2接口输出的所有(yǒu)分(fēn)组进行安全检查，那么A可(kě)向模块Z配置规则，将所有(yǒu)输入接口為(wèi)p1，输出接口為(wèi)p2的分(fēn)组的DMID设置為(wèi)A。因此模块Z会将分(fēn)组p的DMID设置為(wèi)A，FPGA OS会将p送到软件模块A进行处理(lǐ)，同时将p的SMID设置為(wèi)Z，表示这是硬件模块Z发出的分(fēn)组。      当A完成对p的安全检查需要继续从p2发出分(fēn)组p时，可(kě)将p的DMID设置為(wèi)Z，将p再次发送回硬件流水線(xiàn)。虽然p首先经过了硬件流水線(xiàn)中的模块X和Y，但由于DMID為(wèi)Z，所以X和Y不会处理(lǐ)分(fēn)组p，而是将其送到Z处理(lǐ)。Z发现p的SMID為(wèi)A，表示已经过安全检查，因此会将分(fēn)组DMID修改為(wèi)Z，由FPGA OS从端口发出。 二、软硬件协同处理(lǐ)中的信息交互      元数据中除了DMID和SMID字段外，还定义了其他(tā)字段用(yòng)于模块间信息的交互。FAST2.0规范定义的元数据包含了14个字段，如下表所示：    根据系统的性能(néng)要求，开发周期，开发人员喜好（软件开发或硬件开发），可(kě)将需要实现的网络功能(néng)划分(fēn)到不同的软硬件模块中实现（这一点后面还会详细介绍），而软硬件模块间状态信息的交互需要在元数据中携带，例如：
     （1）PST字段：硬件可(kě)进行分(fēn)组解析，包括网络协议类型或者是应用(yòng)层解析，并将解析的结果通过PST编码送UA，实现将UA分(fēn)组解析功能(néng)卸载到硬件实现；      TSN在转发流程中扩充的单流过滤和管控（PSFP）机制主要实现三个功能(néng)，一是单流测量，使用(yòng)令牌桶机制测量到达的每条流得流量和最大帧長(cháng)度是否超过预定合约；二是时间门控队列选择机制，即将全局时间（分(fēn)组到达的时刻）加入队列选择算法中考虑，重新(xīn)计算分(fēn)组内部优先级，并根据内部优先级而不是分(fēn)组VLAN头或IP头中携带的外部优先级选择输出队列号；三是入队测量，基于令牌桶机制对进入特定队列的流量进行测量，保证进入相应队列缓存的分(fēn)组流量满足一定的合约。      （2）FlowID：硬件实现对分(fēn)组的分(fēn)类，然后将分(fēn)类的结果送UA处理(lǐ)，即实现将软件的流分(fēn)类功能(néng)卸载到硬件实现；      （3）RXTS：硬件实现对分(fēn)组接收的时间进行精确标记，软件UA可(kě)以根据这个时间戳进行时间敏感的功能(néng)处理(lǐ)，这对于精准网络测量和IEEE1588时间同步控制的实现十分(fēn)关键；      （4）UDM：用(yòng)户根据需要使用(yòng)16字节的UDM字段实现UA和特定硬件模块之间的信息传递，例如当硬件模块按照匹配的规则将分(fēn)组送给软件UA时，可(kě)以携带匹配的规则号或软件预先设置的cookie信息等。软件在将分(fēn)组发送给硬件时，也可(kě)以携带一些控制硬件处理(lǐ)的信息，如定时发送的信息等。关于UDM的使用(yòng)会在后续的实际案例中更加详细的介绍。