多队列网卡简介以及Linux通过网卡发送数据包源码解读
首先我们看一下一个主流多队列网卡(E1000)跟多核CPU之间的关系图:
非多队列:
linux的网卡由结构体net_device表示,一个该结构体对应一个可以调度的数据包发送队列。
数据包的实体在内核中以结构体sk_buff(skb),形如:
多队列:
一个网卡可以拥有多个队列
接下来,看看TX引擎是如何工作的(注:对于发送和接收数据包有两个名词,分别应对TX,RX)
解释:
函数-dev_queue_xmit():入队一个buffer以传输到网络驱动设备。
配合该函数的源码来解释上图的传输过程:
步骤一:可以看到如果设备支持队列,则数据包入设备队列。在入队操作前后,有加锁和释放队列锁的过程。
步骤二:调出设备的qdisc(该对象是队列的排队规则)
QDisc(排队规则)是queueingdiscipline的简写,它是理解流量控制(traffic control)的基础。无论何时,内核如果需要通过某个网络接口发送数据包,它都需要按照为这个接口配置的qdisc(排队规则)把数据包加入队列。然后,内核会尽可能多地从qdisc里面取出数据包,把它们交给网络适配器驱动模块。最简单的QDisc是pfifo它不对进入的数据包做任何的处理,数据包采用先入先出的方式通过队列。不过,它会保存网络接口一时无法处理的数据包。
步骤三:重置skb的队列映射,置为0
步骤四:tx lock->hard_start_xmit
到这里,我们好像没有看到tx_lock、hard_start_xmit函数,反而我们在无队列的设备分支中看到了这些:
Dev_hard_start_xmit的定义:
很明显我们应该拨开云雾看到一些本质,再次回到设备支持队列的分支中(这才是我们关心的):
不管怎么样,你总该有发送的函数调用吧,就是下面圈起来的这个:果不其然,这是一个封装函数:
参考:
http://www.landley.net/kdocs/ols/2007/ols2007v2-pages-305-310.pdf
http://vger.kernel.org/~davem/davem_nyc09.pdf
http://www.chineselinuxuniversity.net/kerneldocs/networking/API-dev-queue-xmit.html
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