收包软中断和netif_rx
初始化报文接收软中断
1
2
3
4
5
6
| static int __init net_dev_init(void)
{
......
open_softirq(NET_RX_SOFTIRQ, net_rx_action);
......
}
|
报文接收软中断的处理函数net_rx_action详解：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
| static void net_rx_action(struct softirq_action *h)
{
/*取得本地cpu 的softnet_data 的poll_list 链表*/
struct list_head *list = &__get_cpu_var(softnet_data).poll_list;
/*设置软中断处理程序一次允许的最大执行时间为2个jiffies*/
unsigned long time_limit = jiffies + 2;
/*设置软中断接收函数一次最多处理的报文个数为 300 */
int budget = netdev_budget;
/*关闭本地cpu的中断，下面判断list是否为空时防止硬中断抢占*/
local_irq_disable();
/*循环处理pool_list 链表上的等待处理的napi*/
while (!list_empty(list))
{
struct napi_struct *n;
int work, weight;
/*如果处理报文超出一次处理最大的个数
或允许时间超过最大时间就停止执行，
跳到softnet_break 处*/
if (unlikely(budget <= 0 || time_after(jiffies, time_limit)))
{
goto softnet_break;
}
/*使能本地中断，上面判断list为空已完成，下面调用NAPI
的轮询函数是在硬中断开启的情况下执行*/
local_irq_enable();
/* 取得softnet_data pool_list 链表上的一个napi,
即使现在硬中断抢占软中断，会把一个napi挂到pool_list的尾端
软中断只会从pool_list 头部移除一个pool_list，这样不存在临界区*/
n = list_entry(list->next, struct napi_struct, poll_list);
/*用weighe 记录napi 一次轮询允许处理的最大报文数*/
weight = n->weight;
/* work 记录一个napi总共处理的报文数*/
work = 0;
/*如果取得的napi状态是被调度的，就执行napi的轮询处理函数*/
if (test_bit(NAPI_STATE_SCHED, &n->state))
{
work = n->poll(n, weight);
}
WARN_ON_ONCE(work > weight);
/*预算减去已经处理的报文数*/
budget -= work;
/*禁止本地CPU 的中断，下面会有把没执行完的NAPI挂到softnet_data
尾部的操作，和硬中断存在临界区。同时while循环时判断list是否
为空时也要禁止硬中断抢占*/
local_irq_disable();
/*如果napi 一次轮询处理的报文数正好等于允许处理的最大数,
说明一次轮询没处理完全部需要处理的报文*/
if (unlikely(work == weight))
{
/*如果napi已经被禁用，就把napi 从 softnet_data 的pool_list 上移除*/
if (unlikely(napi_disable_pending(n)))
{
local_irq_enable();
napi_complete(n);
local_irq_disable();
}
else
{
/*否则，把napi 移到 pool_list 的尾端*/
list_move_tail(&n->poll_list, list);
}
}
}
out:
local_irq_enable();
return;
/*如果处理时间超时，或处理的报文数到了最多允许处理的个数，
说明还有napi 上有报文需要处理，调度软中断。
否则，说明这次软中断处理完全部的napi上的需要处理的报文，不再需要
调度软中断了*/
softnet_break:
__get_cpu_var(netdev_rx_stat).time_squeeze++;
__raise_softirq_irqoff(NET_RX_SOFTIRQ);
goto out;
}
|
虚拟NAPI backlog 的轮询函数process_backlog（）:
参数：
napi : 本地cpu上softnet_data 的backlog .
quota : 一次轮询可以处理的最多报文数。
函数详解：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
| static int process_backlog(struct napi_struct *napi, int quota)
{
int work = 0;
/*取得本地CPU上的softnet_data 数据*/
struct softnet_data *queue = &__get_cpu_var(softnet_data);
/*开始计时，一旦允许时间到，就退出轮询*/
unsigned long start_time = jiffies;
napi->weight = weight_p;
/*循环从softnet_data 的输入队列取报文并处理，直到队列中没有报文了,
或处理的报文数大于了允许的上限值了，
或轮询函数执行时间大于一个jiffies 了
*/
do
{
struct sk_buff *skb;
/*禁用本地中断，要存队列中取skb,防止抢占*/
local_irq_disable();
/*从softnet_data 的输入队列中取得一个skb*/
skb = __skb_dequeue(&queue->input_pkt_queue);
/*如果队列中没有skb,则使能中断并退出轮询*/
if (!skb)
{
/*把napi 从 softnet_data 的 pool_list 链表上摘除*/
__napi_complete(napi);
/*使能本地CPU的中断*/
local_irq_enable();
break;
}
/*skb 已经摘下来了，使能中断*/
local_irq_enable();
/*把skb送到协议栈相关协议模块进行处理,详细处理见后续章节*/
netif_receive_skb(skb);
} while (++work < quota && jiffies == start_time);
/*返回处理报文个数*/
return work;
}
|
linux旧的收包方式提供给驱动的接口netif_rx():
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
| int netif_rx(struct sk_buff *skb)
{
struct softnet_data *queue;
unsigned long flags;
/*如果接收skb的时间戳没设定，设定接收时间戳*/
if (!skb->tstamp.tv64)
{
net_timestamp(skb);
}
/*禁止本地cpu的中断*/
local_irq_save(flags);
/*取得本地cpu的softnet_data*/
queue = &__get_cpu_var(softnet_data);
/*每个CPU都有一个统计数据，增加统计数据*/
__get_cpu_var(netdev_rx_stat).total++;
/*如果本地CPU的输入队列中的skb 个数小于允许的最多的个数*/
if (queue->input_pkt_queue.qlen <= netdev_max_backlog)
{
/*如果本地cpu的输入队列长度不为0,表示输入队列已经有skb了，
并且特殊的napi backlog 已经挂入了softnet_data 的
pool_list上了*/
if (queue->input_pkt_queue.qlen)
{
enqueue:
/*把skb 放入CPU的输入队列 input_pkt_queue*/
__skb_queue_tail(&queue->input_pkt_queue, skb);
/*使能中断 并 返回*/
local_irq_restore(flags);
return NET_RX_SUCCESS;
}
/*如果输入队列为空，则把 特殊的napi backlog 挂到softnet_data
的 pool_list 上 并返回把skb放入输入队列并返回*/
napi_schedule(&queue->backlog);
goto enqueue;
}
/*如果本地cpu的输入队列已经满了，则丢弃报文，
并增加丢包计数并返回*/
__get_cpu_var(netdev_rx_stat).dropped++;
local_irq_restore(flags);
kfree_skb(skb);
return NET_RX_DROP;
}
|
