Linux网络子系统中收包软中断

linux网络子系统中对报文的接收和处理时由收包软中断进行处理的。
具体的接收过程请参考我的另一篇博文

这里我们接收分析一下收报软中断的处理

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;
}