linux 3.10 的中断收包笔记

 

来看下NAPI和非NAPI的区别：

(1) 支持NAPI的网卡驱动必须提供轮询方法poll()。

(2) 非NAPI的内核接口为netif_rx()，NAPI的内核接口为napi_schedule()，或者类似的__napi_schedule之类的，总之都是在硬中断中调用对应的函数。

(3) 非NAPI使用共享的CPU队列softnet_data->input_pkt_queue，NAPI使用设备内存(或者

设备驱动程序的接收环)。

crash> struct softnet_data--------------会创建一个percpu变量
struct softnet_data {
    struct Qdisc *output_queue;
    struct Qdisc **output_queue_tailp;
    struct list_head poll_list;------各个napi_struct的poll_list 串接在这个成员
    struct sk_buff *completion_queue;
    struct sk_buff_head process_queue;----这个就是从input_pkt_queue 中取下的链表，用两个成员是为了减少锁冲突
    unsigned int processed;
    unsigned int time_squeeze;
    unsigned int cpu_collision;
    unsigned int received_rps;

#ifdef CONFIG_RPS

struct softnet_data *rps_ipi_list;
    struct call_single_data csd;
    struct softnet_data *rps_ipi_next;
    unsigned int cpu;
    unsigned int input_queue_head;
    unsigned int input_queue_tail;
#endif
    unsigned int dropped;
    struct sk_buff_head input_pkt_queue;----入向的报文，非napi模式的，就放这个链
    struct napi_struct backlog;---这个napi设备是虚拟的，为了能适配napi模式的poll，它的poll函数初始化为process_backlog
}

不支持napi的时候，网卡驱动将收到的报文，构造skb，然后调用netif_rx-->netif_rx_internal-->enqueue_to_backlog 这个流程用于将skb塞入到指定cpu的 softnet_data 变量的 input_pkt_queue，为了兼容napi的收包模式，之前初始化的napi设备，也就是 softnet_data 的backlog成员，

将 利用 ____napi_schedule(sd, &sd->backlog); 来加入对应的poll_list中，这样触发软中断之后，会在 net_rx_action 函数中处理。

那 net_rx_action 它的流程就比较简单了，它首先将 当前cpu的  softnet_data 变量 的poll_list链摘到一个临时链里面，然后循环调用napi_poll，

napi_poll 就根据不同napi_struct结构的配额，调用napi_struct的poll函数，对于刚加入的backlog成员来说，它的poll函数就是之前初始化的process_backlog ，这样就在软中断中统一了各个

poll函数了。

static int napi_poll(struct napi_struct *n, struct list_head *repoll)
{
。。。
    if (test_bit(NAPI_STATE_SCHED, &n->state)) {
        work = n->poll(n, weight);//调用这个napi自己的poll函数，对于backlog这个napi_struct 来说，就是 process_backlog函数了，比如对于ixgbe驱动，pll为ixgbe_poll
        trace_napi_poll(n);
    }
。。。。

 

当网卡支持napi接口，会如何处理收到的报文呢，其实就是利用 napi_schedule或者__napi_schedule，只要加入到了 softnet_data 的poll_list ,就等着报文来了。比如看一下i40e的驱动情况：

stap -d i40e netif_rx.stp
System Call Monitoring Started (10 seconds)...
WARNING: DWARF expression stack underflow in CFI
 0xffffffff815930b0 : __napi_schedule+0x0/0x50 [kernel]-----------把napi_struct 加入到对应poll_list,然后触发收包NET_RX_SOFTIRQ软中断
 0xffffffffc01ce4a9 : i40e_msix_clean_rings+0x39/0x50 [i40e]
 0xffffffff81136e44 : __handle_irq_event_percpu+0x44/0x1c0 [kernel]
 0xffffffff81136ff2 : handle_irq_event_percpu+0x32/0x80 [kernel]
 0xffffffff8113707c : handle_irq_event+0x3c/0x60 [kernel]
 0xffffffff81139d7f : handle_edge_irq+0x7f/0x150 [kernel]
 0xffffffff8102d314 : handle_irq+0xe4/0x1a0 [kernel]
 0xffffffff816c9d9d : __irqentry_text_start+0x4d/0xf0 [kernel]
 0xffffffff816bc362 : ret_from_intr+0x0/0x15 [kernel]

有一点点不同的是，在 netif_rx 中是需要申请skb，然后来将skb挂到收包队列去，而napi_schedule调用的各个napi设备的poll函数，由于实现的不一样，所以skb有可能是取的ring_buf

带的skb，然后将skb推送到协议栈。