linux网络协议栈初始化Series---(6)

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作者：GTT

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Linux Version：2.6.33

提示：本文是介绍linux 网络协议栈初始化！

 

下面介绍网络设备层的初始化方法。方法是net_dev_init

subsys_initcall(net_dev_init)

网络设备层的初始化很重要，以后经常得回看这个方法干了些什么。

这里先介绍它的功能，等具体用到它注册或初始化的方法，变量等再回来察看。

下面是source code

static int __init net_dev_init(void)
{
    int i, rc = -ENOMEM;

    BUG_ON(!dev_boot_phase);

    if (dev_proc_init()) goto out;

    if (netdev_kobject_init()) goto out;

    INIT_LIST_HEAD(&ptype_all);
    for (i = 0; i < PTYPE_HASH_SIZE; i++)
        INIT_LIST_HEAD(&ptype_base[i]);

    if (register_pernet_subsys(&netdev_net_ops)) goto out;

    /* Initialise the packet receive queues. */
    for_each_possible_cpu(i) {
        struct softnet_data *queue;

        queue = &per_cpu(softnet_data, i);
        skb_queue_head_init(&queue->input_pkt_queue);
        queue->completion_queue = NULL;
        INIT_LIST_HEAD(&queue->poll_list);

        queue->backlog.poll = process_backlog;
        queue->backlog.weight = weight_p;
        queue->backlog.gro_list = NULL;
        queue->backlog.gro_count = 0;
    }

    dev_boot_phase = 0;

    /* The loopback device is special if any other network devices
     * is present in a network namespace the loopback device must
     * be present. Since we now dynamically allocate and free the
     * loopback device ensure this invariant is maintained by
     * keeping the loopback device as the first device on the
     * list of network devices. Ensuring the loopback devices
     * is the first device that appears and the last network device
     * that disappears.
     */
    if (register_pernet_device(&loopback_net_ops)) goto out;

    if (register_pernet_device(&default_device_ops)) goto out;
    //设置软中断发送处理程序net_tx_action
    open_softirq(NET_TX_SOFTIRQ, net_tx_action);
    //设置软中断接收处理程序net_rx_action
    open_softirq(NET_RX_SOFTIRQ, net_rx_action);

    hotcpu_notifier(dev_cpu_callback, 0);
    dst_init();
    dev_mcast_init();
    rc = 0;
out:
    return rc;
}


 

网络代码中一些很重要的功能，如流量控制，每个CPU的输入队列等功能的初始化，都在此方法里进行。

 

 

主要功能如下

    1：CPU相关的数据结构的初始化，这些数据结构被网络数据接收和发送这两个网络软件中断所使用。

即上面的open_softirq这个方法，被调用了两次。分别注册NET_TX_SOFTIRQ，NET_RX_SOFTIRQ

这两个软中断。中断程序分别是net_tx_action和net_rx_action之后详细介绍这两个重要的方法。

如果看L2以上的程序，可以不关心这两个方法。主要是NIC驱动程序和这两个方法打交道。

 

    2：dev_proc_init() 和dev_mcast_init()会在/proc/目录下新建一些关于网络设备的目录。 

 

    3：netdev_kobject_init() 会在/sys/目录下创建关于网络设备的目录。这个方法和

       上面的dev_proc_init()方法基本一样的功能，在procFS,SysFS这两个文件系统下

        创建网络设备层的目录，这样有些信息就可以和user space的程序打交道了。 

 

    4：register_pernet_device(&loopback_net_ops) 注册虚拟Loopback NIC驱动程序。具体怎么注册的，请参看

   Loopback NIC 驱动剖析Series系列文章

   loopback NIC 驱动剖析Series---(1)

   loopback NIC 驱动剖析Series---(2)

   loopback NIC 驱动剖析Series---(3)

   loopback NIC 驱动剖析Series---(4)

   loopback NIC 驱动剖析Series---(5)

    5：初始化协议栈L2里的注册L3解析方法的方法数组ptype_base。当受到L2层Frame时，然后调用ptype_base里注册的方法去继续解析高层协议。

 

    6： dst_init()是初始化跟协议无关的目标缓存。

 

    7： 在通知链表上注册callback 方法。当有CPU的热插拔事件时，这个方法将被调用。callback方法是dev_cpu_callback。

        这个方法现在处理当CPU拔掉时，从CPU的输入队列里把packet取下来，并交给netif_rx处理。

 

 

    8： 网络命名空间里注册netdev_net_ops

      这个方法主要初始化以NIC名称为索引和以NIC index为索引的hash表。