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內(nèi)核版本：Linux-2.6.34網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)：B4401
什么是NAPI NAPI 是linux一套最新的處理網(wǎng)口數(shù)據(jù)的API，linux 2.5引入的，所以很多驅(qū)動(dòng)并不支持這種操作方式。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，NAPI是綜合中斷方式與輪詢(xún)方式的技術(shù)。數(shù)據(jù)量很低與很高時(shí)，NAPI可以發(fā)揮中斷方式與 輪詢(xún)方式的優(yōu)點(diǎn)，性能較好。如果數(shù)據(jù)量不穩(wěn)定，且說(shuō)高不高說(shuō)低不低，則NAPI會(huì)在兩種方式切換上消耗不少時(shí)間，效率反而較低一些。
下面會(huì)用到netdev_priv()這個(gè)函數(shù)，這里先講解下，每個(gè)網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)都有自己的私有的數(shù)據(jù)，來(lái)維持網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，而這部分私有數(shù)據(jù)放在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)據(jù)后面(內(nèi)存概念上)，這個(gè)函數(shù)就是通過(guò)dev來(lái)取得這部分私有數(shù)據(jù)，注間這部分私有數(shù)據(jù)不在dev結(jié)構(gòu)體中，而是緊接在dev內(nèi)存空間后。 static inline void *netdev_priv(const struct net_device *dev) { return (char *)dev + ALIGN(sizeof(struct net_device), NETDEV_ALIGN); }
弄清這個(gè)函數(shù)還得先清楚dev這個(gè)結(jié)構(gòu)的分配 alloc_netdev() -> alloc_netdev_mq() struct net_device *alloc_netdev_mq(int sizeof_priv, const char *name, void (*setup)(struct net_device *), unsigned int queue_count) { ……
alloc_size = sizeof(struct net_device); if (sizeof_priv) { /* ensure 32-byte alignment of private area */ alloc_size = ALIGN(alloc_size, NETDEV_ALIGN); alloc_size += sizeof_priv; } /* ensure 32-byte alignment of whole construct */ alloc_size += NETDEV_ALIGN - 1;
p = kzalloc(alloc_size, GFP_KERNEL); if (!p) { printk(KERN_ERR "alloc_netdev: Unable to allocate device./n"); return NULL; }
………. } 可以看到，dev在分配時(shí)，即在它的后面分配了private的空間，需要注意的是，這兩部分都是4字節(jié)對(duì)齊的，如下圖所示，padding是加入的的補(bǔ)齊字節(jié)：
舉個(gè)例子，假設(shè)sizeof(net_device)大小為31B，private大小45B，則實(shí)際分配空間如圖所示：
b44_interrupt()：當(dāng)有數(shù)據(jù)包收發(fā)或發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)產(chǎn)生硬件中斷，該函數(shù)被觸發(fā) struct b44 *bp = netdev_priv(dev); 取出網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的私有數(shù)據(jù)private，該部分?jǐn)?shù)據(jù)位于dev數(shù)據(jù)后面 istat = br32(bp, B44_ISTAT); imask = br32(bp, B44_IMASK); 讀出當(dāng)前中斷狀態(tài)和中斷屏蔽字 if (istat) { …… if (napi_schedule_prep(&bp->napi)) { bp->istat = istat; __b44_disable_ints(bp); __napi_schedule(&bp->napi); } 設(shè)置NAPI為SCHED狀態(tài)，記錄當(dāng)前中斷狀態(tài)，關(guān)閉中斷，執(zhí)行調(diào)度 void __napi_schedule(struct napi_struct *n) { unsigned long flags;
local_irq_save(flags); list_add_tail(&n->poll_list, &__get_cpu_var(softnet_data).poll_list); __raise_softirq_irqoff(NET_RX_SOFTIRQ); local_irq_restore(flags); } __get_cpu_var()：得到當(dāng)前CPU的偏移量，與多CPU有關(guān) 將napi的poll_list加入到softnet_data隊(duì)列尾部，然后引起軟中斷NET_RX_SOFTIRQ。
似乎還沒(méi)有真正的收發(fā)函數(shù)出現(xiàn)，別急；關(guān)于軟中斷的機(jī)制請(qǐng)參考資料，在net_dev_init()[dev.c]中，注冊(cè)了兩個(gè)軟中斷處理函數(shù)，所以引起軟中斷后，最終調(diào)用了net_rx_action()。 open_softirq(NET_TX_SOFTIRQ, net_tx_action); open_softirq(NET_RX_SOFTIRQ, net_rx_action); 下面來(lái)看下net_rx_action()函數(shù)實(shí)現(xiàn)： static void net_rx_action(struct softirq_action *h) { struct list_head *list = &__get_cpu_var(softnet_data).poll_list; // [1] …… n = list_first_entry(list, struct napi_struct, poll_list); // [2] …… work = 0; if (test_bit(NAPI_STATE_SCHED, &n->state)) { work = n->poll(n, weight); // [3] trace_napi_poll(n); } …… } __get_cpu_var是不是很熟悉，在b44_interrupt()中才向它的poll_list中加入了一個(gè)napi_struct；代碼[2]很簡(jiǎn)單了，從poll_list的頭中取出一個(gè)napi_struct，然后執(zhí)行代碼[3],調(diào)用poll()函數(shù)；注意到這里在interrupt時(shí)，會(huì)向poll_list尾部加入一個(gè)napi_struct，并引起軟中斷，在軟中斷處理函數(shù)中，會(huì)從poll_list頭部移除一個(gè)napi_struct，進(jìn)行處理，理論上說(shuō)，硬件中斷加入的數(shù)據(jù)在其引起的軟中斷中被處理。
poll函數(shù)實(shí)際指向的是b44_poll()，這是顯而易見(jiàn)的，但具體怎樣調(diào)用的呢？在網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)初始化函數(shù)b44_init_one()有這樣一行代碼： netif_napi_add(dev, &bp->napi, b44_poll, 64); 而netif_napi_add()中初始化napi并將其加入dev的隊(duì)列， napi->poll = poll; 這行代碼就是b44_poll賦給napi_poll，所以在NET_RX_SOFTIRQ軟中斷處理函數(shù)net_rx_action()中執(zhí)行的b44_poll()。 怎么到這里都還沒(méi)有收發(fā)數(shù)據(jù)包的函數(shù)呢！b44_poll()就是輪詢(xún)中斷向量，查找出引起本次操作的中斷； static int b44_poll(struct napi_struct *napi, int budget) { …… if (bp->istat & (ISTAT_TX | ISTAT_TO)) b44_tx(bp); …… if (bp->istat & ISTAT_RX) work_done += b44_rx(bp, budget); if (bp->istat & ISTAT_ERRORS) …… } 可以看到，查詢(xún)了四種中斷：ISTAT_TX、ISTAT_TO、ISTAT_RX、ISTAT_ERRORS #define ISTAT_TO 0x00000080 /* General Purpose Timeout */ #define ISTAT_RX 0x00010000 /* RX Interrupt */ #define ISTAT_TX 0x01000000 /* TX Interrupt */ #define ISTAT_ERRORS (ISTAT_DSCE|ISTAT_DATAE|ISTAT_DPE|ISTAT_RDU|ISTAT_RFO|ISTAT_TFU) 如果是TX中斷，則調(diào)用b44_tx發(fā)送數(shù)據(jù)包；如果是RX中斷，則調(diào)用b44_rx接收數(shù)據(jù)包。至此，從網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)收發(fā)數(shù)據(jù)包的調(diào)用就是如此了。 最后，給個(gè)總結(jié)性的圖： |
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來(lái)自： 杰的個(gè)人圖書(shū)館 > 《kernel》
