内核协议栈数据包转发完全解析

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1、内核协议栈数据包转发目录1NAPI流程与非NAPI1.1NAPI驱动流程1.2非NAPI流程1.3NAPI和非NAPI的区别2内核接受数据2.1数据接收过程2.2采取DMA技术实现3elOO采用NAPI接收数据过程3.1el00_open启动elOO网卡3.2el00_rx_alloc_list建立环形缓冲区3.3e100_rx_alloc_skb分配skb缓存3.4elOO_poll轮询函数3.5elOO_rx_clean数据包的接收和传输3.6elOO_rx_indicate4队列层4.1、软中断与下半部4.2、队列层5采用非NAPI接收数据过程5.1netif_rx5.2轮

2、询与中断调用netif_rx_schedule不同点5.3netif_rx_schedule5.4net_rx_action5.5process_backlog6数据包进入网络层6.1netif_receive_skb():6.2ip_rcv():6.3ip_rcv_finish():6.4dst_input():6・5本地流程ip_local_deliver：6.6转发流程ip_for、vai*d()：1NAPI流程与非NAPI1.1NAPI驱动流程：中断发生一〉确定中断原因是数据接收完毕(中断原因也可能是发送完毕，DMA完毕，甚至是中断通道上的其他设备中断)--＞通过neti

3、frxschedule将驱动自己的napi结构加入softnetdata的polllist链表，禁用网卡屮断，并发出软中断NET_RX_SOFTIRQ―＞中断返冋时触发软中断调用相应的两数netrxaction,从softnetdata的pol1_1ist±取下刚挂入的napi结构，并且调用其poll函数，这个pol1函数也是驱动自己提供的，比如elOO网卡驱动中的el00_poll等。一〉在poll函数中进行轮询，直到接受完所有的数据或者预算（budget）耗尽。每接收一个报文要分配skb,用eth_type_trans处理并交给netif_receive_skb0--＞如杲数

4、据全部接收完（预算没有用完），则重新使能中断并将napi从链表小取下。如果数据没接收完，则什么也不作，等待下一次poll函数被调度。NAPI相关数据结构CPU私有变暈TSECPCI网卡每个网络设备（MAC层）都有自己的net_device数据结构，这个结构上有napi_structe每当收到数据包时，网络设备驱动会把自巨的napistruct挂到CPU私有变・Lt。这样在软中断时，net_rx_action会遍历cpu私有变■的polljist,执行上面所挂的napi_struct结构的poll钩子函数•将数据包从驱动传到网络协议桧1.2非NAPI流程：中断发生--〉确定中断发生

5、的原因是接收完毕。分配skb,读入数据，用eth_type_trans处理并且将skb交给netifrx―＞在netif_rx中,将packet加入到softnet_data的input_pkt_queue末尾（NAPT驱动不使用这个input_pkt_queue）,再通过napi_schedule将softnet_data中的backlog（这也是个napi结构）加入softnet_data的poll_list,最后发出软中断一＞软中断net_rxaction从polllist上取下softnetdata的backlog,调用其poll函数，这个poll函数是内核提供的proc

6、essbacklog―＞函数processbacklog从softnetdata的inputpktqueue末尾収下skb,并且直接交给netif_receive_skb处理。--＞如果input_pkt_queue中所有skb都处理完则将backlog从队列中除去（注意input_pkt_queue中可能有多个网卡加入的报文，因为它是每cpu公用的）并退出循环;如果预算用完后也跳出循环。最后返回接受到的包数noNAPI«®彌softnct_datanapiszctpollpolllistpolllist一—▲CPU私仃变晴不配置NAP啲时候.网络设备不使用目己的napLstru

7、c第构.所有网络设备驱动都使用同一个napLstrucl即cpu私有变^_get_cpu-va「(softnet_data)・backlog每当收^膳孀包时■网^SiS@^^fr^E_get-cpu_var(softnet_data).backlogi±x!J_geLcpu-var(softnet_data).pollJist所以软中断里neVx_action^^cpu私W^g_get_cpU-Var(softnet-data).poll」is附.上面挂的napLstruct只有