传统的多线程机制性能较差,数据同步方式是基于线程锁来避免资源竞争,在并发的环境下,线程锁可以保护共享数据,使得计算机系统中有限的资源可以被安全有序的访问。目前,协议栈软件多个线程通信和同步的主流的方法就是使用各类线程锁来进行数据同步。但是,基于锁的同步往往伴随着严重的缺陷,具体表现在线程锁会带来高度的资源竞争,在抢占资源的时候具有排他性,某一时刻只有一个线程具有使用某临界区资源的权限,这种串行等待资源运行的方式使得程序运行效率非常低,甚至会出现所有线程互相等待系统中其他线程所占用的资源而任何一个线程都不会主动放弃占用资源的死锁现象。针对传统协议栈软件系统的多线程通信机制下时延开销大,从而引起其运行效率低的问题,本论文提出一种适配协议栈软件N-BASE平台的安全高效的无锁数据结构,并且提出一种在无锁机制下的优化调度策略的方案,实现了协议栈软件在高并发状态下性能的极大提升。文章主要论述了:(1)对比分析了不同无锁数据结构的优点、缺点,结合协议栈软件的特点,提出一种全新的无锁并发数据结构,具体分析了其算法原理和工作机制,并且证明了算法的正确性。(2)针对无锁机制下数据同步问题,结合空间局部性原理和环形动态数组的思想,充分利用了N-BASE平台调度处理IPS时充足的内存资源,适配并发数据结构的高效无锁通信机制,避免了多线程环境下访问共享队列时引起的互斥开销。(3)提出一种无锁机制下N-BASE平台调度策略的优化方案,从系统层面阐述了多个线程在无锁机制下高效有序地完成线程通信的算法实现从而达到系统性能的大幅度提升。