收包软中断和netif_rx （linux网络子系统学习 第四节 ）

初始化报文接收软中断

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：

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：

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():

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;
}

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