2.6.24.4內核網絡接收數據包分析
瀚海書香
在2.6.24.4中所有的網卡，不管是否支持napi，都是通過struct napi_struct結構進行。所有我們先說一下這個結構。
struct napi_struct{
struct list_head poll_list;
unsigned long state;
int weight;
int (*poll)(struct napi_struct *,int);
}
對應支持napi的網卡，自己填充這個結構體；而非napi網卡，則使用per cpu的softnet_data>backlog,這個結構的初始化在net_dev_init()中完成。
我們先說一下非napi機制的網卡：
網卡接收到數據包后dma到內核空間，然后調用netif_rx()將數據包掛接到softnet_data>input_pkt_queue中，
如果backlog這個napi_struct沒有被調度，則napi_schedule(&backlog).napi_schedule()
會將backlog的poll_list掛接到softnet_data->poll_list上，同時出發軟中斷NET_RX_SOFTIRQ。
NET_RX_SOFTIRQ軟中斷，調用相應的函數net_rx_action()。
對應napi機制的網卡：
網卡初始化是會自己初始化一個自己的數據包接收隊列，當有數據包到達時，將數據包dma到自己的數據包隊列中，如果自己的napi沒有調度，則
napi_schedule(mynapi),這里的mynapi是網卡自己的napi_struct.napi_schedule()會將網卡自己的
poll_list掛接到softnet_data->poll_list上，同時出發軟中斷NET_RX_SOFTIRQ。
NET_RX_SOFTIRQ軟中斷，調用相應的函數net_rx_action()。
net_rx_action()：
首先獲取softnet_data->poll_list，通過遍歷poll_list，獲取每個poll_list對應的napi_struct
結構(container_of實現)，然后根據napi_struct的weight調用poll函數，如果是非napi網卡，這里的
napi_struct是backlog，所以poll函數就是process_backlog;如果是napi的網卡，則會使自己的poll函數。
napi網卡的poll函數就是從自己數據包隊列中dequeue出一個skb,然后調用netif_receive_skb().
非napi的process_backlog會獲取softnet_data->input_pkt_queue，然后對隊列input_pkt_queue進行dequeue操作，獲得一個skb，之后調用netif_receive_skb(skb)。
netif_receive_skb():
對skb做一些準備工作，例如設置mac_len等，調用deliver_skb()給所有的注冊ptype_all類型的協議處理handle，然后是
網橋和VLAN的處理，之后會給注冊的相應協議的ptype_base的handle。這里假設是ip協議，則會調用相應的ip協議handle的處理函
數ip_rcv。
ip_rcv():
對skb做一些檢查工作,如果skb->users!=1，則clone一個skb,之后會轉入netfilter的
NF_IP_PRE_ROUTING的hook點，調用所有在該點注冊的hook函數。比如說如果開啟了conntrack，則會在這里進行數據包重組。
之后調用ip_rcv_finish().
ip_rcv_finish():
首先調用ip_route_input()決定數據包的路由，初始化skb->dst，調用dst_input(skb).
dst_input():
實際上是調用skb->dst->input(skb)，對應input的初始化在route.c中。如果是發往本地的數據包
dst->input=ip_local_deliver;如果是轉發的數據包dst->input=ip_forward;
本地流程：
ip_local_deliver():
首先是對分片的數據包重組，會轉入netfilter的NF_IP_LOCAL_IN的hook點，調用所有在該點注冊的hook函數。之后會調用ip_local_deliver_finish()，之后就到第四層了。
轉發流程：
ip_forward():
做一些源路由等方面的檢查后，會轉入netfilter的NF_IP_FORWARD的hook點，調用所有在該點注冊的hook函數。之后會調用ip_forward_finish().
ip_forward_finish():
調用dst_output().
dst_output():
skb->dst->output(skb).一般output=ip_output.
ip_output():
設置skb的dev為發包的dev,同時設置skb->protocol,會轉入netfilter的NF_IP_POST_ROUTING的hook點，調用所有在該點注冊的hook函數。之后會調用ip_finish_output().
ip_finish_output():
檢查一下數據包是否需要分片，如果需要分片，則進行ip_fragement()，之后調用ip_finish_output2().
ip_finish_output2():
根據neighbour，調用dst->neighbour->output.
到這為止，數據包會經過dev_queue_xmit放入dev的qdisc中。之后就是流控出隊列。
出處:http://pengliang.cublog.cn