网络数据包收发流程(一)：从驱动到协议栈(2)

六、中断里接收以太网包

TSEC的RX已经使能了，网络数据包进入内存的流程为： 网线 --> Rj45网口 --> MDI 差分线

--> bcm5461(PHY芯片进行数模转换) --> MII总线 --> TSEC的DMA Engine 会自动检查下一个可用的Rx bd --> 把网络数据包 DMA 到 Rx bd 所指向的内存，即skb->data

接收到一个完整的以太网数据包后，TSEC会根据event mask触发一个 Rx 外部中断。 cpu保存现场，根据中断向量，开始执行外部中断处理函数do_IRQ()

do_IRQ 伪代码 {

上半部处理硬中断

查看中断源寄存器，得知是网络外设产生了外部中断

执行网络设备的rx中断handler（设备不同，函数不同，但流程类似，TSEC是gfar_receive） 1. mask 掉 rx event，再来数据包就不会产生rx中断 2. 给napi_struct.state加上 NAPI_STATE_SCHED 状态 3. 挂网络设备自己的napi_struct结构到cpu私有变量_get_cpu_var(softnet_data).poll_list 4. 触发网络接收软中断 下半部处理软中断

依次执行所有软中断handler，包括timer，tasklet等等 执行网络接收的软中断handler net_rx_action

1. 遍历cpu私有变量_get_cpu_var(softnet_data).poll_list

2. 取出poll_list上面挂的napi_struct 结构,执行钩子函数napi_struct.poll() (设备不同，钩子函数不同,流程类似，TSEC是gfar_poll)

3. 若poll钩子函数处理完所有包，则打开rx event mask，再来数据包的话会产生rx中断 4. 调用napi_complete(napi_struct *n)

把napi_struct 结构从_get_cpu_var(softnet_data).poll_list 上移走 同时去掉 napi_struct.state 的 NAPI_STATE_SCHED 状态 }

6.1 TSEC的接收中断处理函数 gfar_receive {

#ifdef CONFIG_GFAR_NAPI

// test_and_set当前net_device的napi_struct.state 为 NAPI_STATE_SCHED // 在软中断里调用 net_rx_action 会检查状态 napi_struct.state if (netif_rx_schedule_prep(dev, &priv->napi)) { tempval = gfar_read(&priv->regs->imask); tempval &= IMASK_RX_DISABLED; //mask掉rx，不再产生rx中断 gfar_write(&priv->regs->imask, tempval); // 将当前net_device的 napi_struct.poll_list 挂到

// CPU私有变量__get_cpu_var(softnet_data).poll_list 上，并触发软中断 // 所以，在软中断中调用 net_rx_action 的时候，就会执行当前net_device的 // napi_struct.poll()钩子函数,即 gfar_poll() __netif_rx_schedule(dev, &priv->napi); }

#else

gfar_clean_rx_ring(dev, priv->rx_ring_size); #endif }

6.2 网络接收软中断net_rx_action net_rx_action() {

struct list_head *list = &__get_cpu_var(softnet_data).poll_list; //通过 napi_struct.poll_list， 将N多个 napi_struct 链接到一条链上 //通过 CPU私有变量，我们找到了链头，然后开始遍历这个链

int budget = netdev_budget; //这个值就是 net.core.netdev_max_backlog，通过sysctl来修改

while (!list_empty(list)) { struct napi_struct *n; int work, weight; local_irq_enable();

//从链上取一个 napi_struct 结构（接收中断处理函数里加到链表上的，如gfar_receive） n = list_entry(list->next, struct napi_struct, poll_list); weight = n->weight; work = 0;

if (test_bit(NAPI_STATE_SCHED, &n->state)) //检查状态标记，此标记在接收中断里加上的 work = n->poll(n, weight); //使用NAPI的话，使用的是网络设备自己的napi_struct.poll //对于TSEC是，是gfar_poll WARN_ON_ONCE(work > weight); budget -= work; local_irq_disable();

if (unlikely(work == weight)) {

if (unlikely(napi_disable_pending(n)))

__napi_complete(n); //操作napi_struct,把去掉NAPI_STATE_SCHED状态，从链表中删去

else

list_move_tail(&n->poll_list, list);

}

netpoll_poll_unlock(have); } out:

local_irq_enable(); }

static int gfar_poll(struct napi_struct *napi, int budget) {

struct gfar_private *priv = container_of(napi, struct gfar_private, napi); struct net_device *dev = priv->dev; //TSEC对应的网络设备 int howmany;

//根据dev的rx bd，获取skb并送入协议栈，返回处理的skb的个数，即以太网包的个数 howmany = gfar_clean_rx_ring(dev, budget); // 下面这个判断比较有讲究的

// 收到的包的个数小于budget，代表我们在一个软中断里就全处理完了，所以打开 rx硬中断 // 要是收到的包的个数大于budget，表示一个软中断里处理不完所有包，那就不打开 rx硬中断， // 此次软中断的下一轮循环里再接着处理，直到包处理完(即howmany

gfar_write(&priv->regs->rstat, RSTAT_CLEAR_RHALT); //打开 rx 硬中断，rx 硬中断是在gfar_receive()中被关闭的 gfar_write(&priv->regs->imask, IMASK_DEFAULT); }

return howmany; }

gfar_clean_rx_ring(dev, budget) {

bdp = priv->cur_rx;

while (!((bdp->status & RXBD_EMPTY) || (--rx_work_limit < 0))) { rmb();

skb = priv->rx_skbuff[priv->skb_currx]; //从rx_skbuff[]中获取skb howmany++;

dev->stats.rx_packets++;

pkt_len = bdp->length - 4; //从length中去掉以太网包的FCS长度 gfar_process_frame(dev, skb, pkt_len); dev->stats.rx_bytes += pkt_len; dev->last_rx = jiffies;

bdp->status &= ~RXBD_STATS; //清rx bd的状态

skb = gfar_new_skb(dev, bdp); // Add another skb for the future priv->rx_skbuff[priv->skb_currx] = skb;

if (bdp->status & RXBD_WRAP) //更新指向bd的指针

bdp = priv->rx_bd_base; //bd有WARP标记，说明是最后一个bd了，需要“绕回来” else bdp++;

priv->skb_currx = (priv->skb_currx + 1) & RX_RING_MOD_MASK(priv->rx_ring_size); }

priv->cur_rx = bdp; /* Update the current rxbd pointer to be the next one */ return howmany; }

gfar_process_frame()

-->skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev); //确定网络层包类型，IP、ARP、VLAN等等 -->RECEIVE(skb) //调用netif_receive_skb(skb)进入协议栈

#ifdef CONFIG_GFAR_NAPI

#define RECEIVE(x) netif_receive_skb(x) #else

#define RECEIVE(x) netif_rx(x) #endif

------------------------------------ 华丽的分割线 ---------------------------------------

呼，netif_receive_skb(skb) 可算到协议栈了，歇会儿....

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