网络传输速率的飞速提升对网络设备的处理性能提出了更高的要求。网络处理设备上的慢速I/O、存储器和高速处理单元之间的性能差距极大地影响着报文处理性能。研究表明,网络报文处理设备还有一个重要的约束条件——片上存储空间受限。这一事实进一步增加了网络处理设备的I/O操作、访存次数等。同时,网络报文转发应用场景中所涉及到的诸多服务种类、协议类型也要求报文处理设备具备可观的可编程性。传统的硬件加速器虽然在固化的功能上具备性能优势,但缺乏灵活性,同时也无法适应日益增长的服务需求。因此,为了充分利用片上存储空间的资源,减少访存失效开销,增加设备处理性能,本文面向网络报文转发这一应用场景,分析其中的应用处理特性,然后基于RISC-V指令系统进行压缩指令定制和专用指令定制。这能够从两个方面提升性能:压缩指令减少了可执行代码的规模,降低了因为指令失效而产生的I/O开销和访存次数;而专用指令则关注于核心计算,进一步增加代码密度,提升报文处理性能。经模拟测试,使用压缩指令后,静态代码压缩率缩减至70%,动态代码压缩率为90%,指令失效降低了30%-70%。而专用指令的使用,在同等条件下报文处理性能提升一倍,动态代码压缩率达到35%-65%。