softnet_data结构和napi_struct结构

struct softnet_data。{
    struct net_device    *output_queue;
    struct sk_buff_head    input_pkt_queue;
    struct list_head    poll_list;
    struct sk_buff        *completion_queue;

    struct napi_struct    backlog;
#ifdef CONFIG_NET_DMA
    struct dma_chan        *net_dma;
#endif
};

 

/include/linux/netdevice.h头文件中有这么一句

DECLARE_PER_CPU(struct softnet_data,softnet_data);    又

宏DECLARE_PER_CPU在/include/linux/percpu.h中

#ifdef CONFIG_SMP
#define DEFINE_PER_CPU(type, name)                    \
    __attribute__((__section__(".data.percpu")))            \
    PER_CPU_ATTRIBUTES __typeof__(type) per_cpu__##name

这个宏在使用smp多cpu的时候有效，这里有一个名词per_cpu_##name变量,使用smp架构时创建一个per_cpu_##name变量后，smp系统中每个处理器都会获得该变量的副本。它的优点就是对per-CPU变量的访问不需要加锁,因为每个处理器都使用自己的副本.softnet_data,在系统初始化时进行了相关的初始化操作,初始化在\linux\net\core\dev.c的net_dev_init函数中,函数如下;

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

 BUG_ON(!dev_boot_phase);

 if (dev_proc_init())
  goto out;

 if (netdev_sysfs_init())
  goto out;

 INIT_LIST_HEAD(&ptype_all);
 for (i = 0; i < 16; i++)
  INIT_LIST_HEAD(&ptype_base[i]);

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dev_name_head); i++)
  INIT_HLIST_HEAD(&dev_name_head[i]);

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dev_index_head); i++)
  INIT_HLIST_HEAD(&dev_index_head[i]);

 /*
  * 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);
  set_bit(__LINK_STATE_START, &queue->backlog_dev.state);
  queue->backlog_dev.weight = weight_p;
  queue->backlog_dev.poll = process_backlog;
  atomic_set(&queue->backlog_dev.refcnt, 1);
 }

 netdev_dma_register();

 dev_boot_phase = 0;

 open_softirq(NET_TX_SOFTIRQ, net_tx_action, NULL);
 open_softirq(NET_RX_SOFTIRQ, net_rx_action, NULL);

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

此处的queue->input_pkt_queue，当有数据到来时，分配一个skb来接收数据并将接收到的数据
挂接在queue->input_pkt_queue队列中.在中断轮询的时候,软中断总函数do_softirq()直接到达网卡的接收软中断函数net_rx_action()，在此函数中调用queue->backlog_dev.poll=process_backlog;

即process_backlog()函数，它将queue->input_pkt_queue队列中的数据向上层协议传输，比如网络层的ip协议等。

struct napi_struct {
    /* The poll_list must only be managed by the entity which
     * changes the state of the NAPI_STATE_SCHED bit. This means
     * whoever atomically sets that bit can add this napi_struct
     * to the per-cpu poll_list, and whoever clears that bit
     * can remove from the list right before clearing the bit.
     */
    struct list_head    poll_list;

    unsigned long        state;
    int            weight;
    int            (*poll)(struct napi_struct *, int);
#ifdef CONFIG_NETPOLL
    spinlock_t        poll_lock;
    int            poll_owner;
    struct net_device    *dev;
    struct list_head    dev_list;
#endif
};

我们在net_rx()>netif_rx()>napi_schedule(&queue->backlog)>__napi_schedule()的调用顺序;在__napi_schedule(struct napi_struct *n)函数中将看到这样一句：
list_add_tail(&n->poll_list, &__get_cpu_var(softnet_data).poll_list);此处的n就是结构napi_struct，并且napi_struct 结构中的(*poll)(struct napi_struct*,int)函数指针在刚才的net_dev_init()函数中有queue->backlog_dev.poll=process_backlog;即初始化为process_backlog函数了。在此函数中最终会调用netif_receive_skb()此函数中最终会查找ptype_base[]数组，此数组解析查看http://blog.chinaunix.net/u3/105305/showart_2119511.html。在此数组中存储了对应了各网络层协议对应的信息，比如ip协议对应的ip_rcv()函数。

以上内容参考Blog:http://blog.chinaunix.net/u2/64681/showart.php?id=1432417