??? 首先需要介紹的就是netif_rx（在net/core/dev.c中定義）函數(shù)，這個(gè)函數(shù)在網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序與linux內(nèi)核之間建立了一道橋梁，將網(wǎng)卡接收上來(lái)的數(shù)據(jù)包（sk_buff形式）插入內(nèi)核維護(hù)的接收緩沖區(qū)隊(duì)列當(dāng)中：

int netif_rx(struct sk_buff *skb)

{

????? int this_cpu = smp_processor_id();

?????? struct softnet_data *queue;

?????? unsigned long flags;

?

?????? if (skb->stamp.tv_sec == 0)

????????????? do_gettimeofday(&skb->stamp);

?????? /*

?????? 獲取當(dāng)前處理CPU的接收數(shù)據(jù)包緩沖區(qū)隊(duì)列指針。系統(tǒng)為每一個(gè)CPU都維護(hù)一個(gè)獨(dú)立的列表，這樣可以避免共享訪問(wèn)互斥問(wèn)題。

?????? */

?????? queue = &softnet_data[this_cpu];

?

?????? local_irq_save(flags);

?

?????? netdev_rx_stat[this_cpu].total++;

?????? /*

?????? 這里判斷當(dāng)前輸入隊(duì)列的長(zhǎng)度是否超過(guò)預(yù)定義的一個(gè)值，如果沒(méi)有超過(guò)，則向下執(zhí)行。

?????? 如果當(dāng)前隊(duì)列的長(zhǎng)度大于0，則將sk_buff插入隊(duì)列，并且返回，注意這里并沒(méi)有調(diào)用__cpu_raise_softirq產(chǎn)生一個(gè)軟中斷，而較老的內(nèi)核版本當(dāng)中，插入隊(duì)列以后立刻調(diào)用這個(gè)函數(shù)產(chǎn)生軟中斷。

?????? 另外，如果隊(duì)列長(zhǎng)度為0，則需要調(diào)用netif_rx_schedule及后續(xù)的__netif_rx_schedule函數(shù)將當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)設(shè)備加入 softnet_data的輪詢列表（poll_list）當(dāng)中，這個(gè)列表維護(hù)所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的列表，當(dāng)系統(tǒng)軟中斷處理函數(shù)運(yùn)行時(shí)，逐個(gè)檢索處于 poll_list中的設(shè)備，然后調(diào)用設(shè)備的dev->poll方法處理輸入數(shù)據(jù)包隊(duì)列中的數(shù)據(jù)。

?????? 將設(shè)備加入poll_list列表當(dāng)中后，返回enqueue標(biāo)記處繼續(xù)將sk_buff加入輸入數(shù)據(jù)包隊(duì)列中，然后返回。

?????? */

?????? if (queue->input_pkt_queue.qlen <= netdev_max_backlog) {

????????????? if (queue->input_pkt_queue.qlen) {

???????????????????? if (queue->throttle)

??????????????????????????? goto drop;

?

enqueue:

????????????? ?????? dev_hold(skb->dev);

???????????????????? /*

???????????????????? 將當(dāng)前sk_buff插入input_pkt_queue隊(duì)列的尾部，即刻返回。

???????????????????? */

???????????????????? __skb_queue_tail(&queue->input_pkt_queue,skb);

???????????????????? local_irq_restore(flags);

???????????????????? return queue->cng_level;

????????????? }

????????????? if (queue->throttle) {

???????????????????? queue->throttle = 0;

????????????? }?

????????????? netif_rx_schedule(&queue->blog_dev);

????????????? goto enqueue;

?????? }

?

?????? if (queue->throttle == 0) {

????????????? queue->throttle = 1;

????????????? netdev_rx_stat[this_cpu].throttled++;

?????? }

?

drop:

?????? netdev_rx_stat[this_cpu].dropped++;

?????? local_irq_restore(flags);

?

?????? kfree_skb(skb);

?????? return NET_RX_DROP;

}

?

從上面的分析可以知道，netif_rx函數(shù)主要負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)包插入內(nèi)核隊(duì)列中，并觸發(fā)軟中斷，這一點(diǎn)與較早的版本是不同的，那么軟中斷是在什么地方觸發(fā)的呢？

以前的章節(jié)介紹過(guò)，硬件中斷是在irq.c的do_IRQ函數(shù)中調(diào)用handle_IRQ_event函數(shù)，進(jìn)而調(diào)用相應(yīng)硬件驅(qū)動(dòng)程序的中斷處 理函數(shù)實(shí)現(xiàn)的。在do_IRQ函數(shù)執(zhí)行完硬件處理函數(shù)以后，接著就會(huì)調(diào)用do_softirq函數(shù)執(zhí)行軟中斷，并且根據(jù)軟中斷號(hào)在softirq_vec 數(shù)組中查找相應(yīng)中斷的action方法，對(duì)于NET_RX_SOFTIRQ類型的軟中斷來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)將其action注冊(cè)為net_rx_action，這 樣我們就進(jìn)入了net_rx_action函數(shù)當(dāng)中：

static void net_rx_action(struct softirq_action *h)

{

?????? int this_cpu = smp_processor_id();

?????? struct softnet_data *queue = &softnet_data[this_cpu];

?????? unsigned long start_time = jiffies;

?????? int budget = netdev_max_backlog;（系統(tǒng)每次從隊(duì)列中取300個(gè)sk_buff處理）

?

?????? br_read_lock(BR_NETPROTO_LOCK);

?????? local_irq_disable();

??????

?????? /*

?????? 在這里循環(huán)判斷當(dāng)前輪詢列表是否為空。如果不為空，則進(jìn)入軟中斷處理過(guò)程。

?????? */

?????? while (!list_empty(&queue->poll_list)) {

????????????? struct net_device *dev;

?

????????????? if (budget <= 0 || jiffies - start_time > 1)

?????? ????????????? goto softnet_break;

?

????????????? local_irq_enable();

????????????? /*

????????????? 從輪詢列表中取出當(dāng)前的設(shè)備dev指針，接著為dev調(diào)用poll方法，這是設(shè)備初始化過(guò)程中已經(jīng)定義好的方法，如果設(shè)備未能自己實(shí)現(xiàn)該函數(shù)，則系統(tǒng)默認(rèn) 注冊(cè)為process_backlog。poll函數(shù)執(zhí)行成功返回0，失敗返回－1。這里邏輯判斷是，dev->quota必須大于0，而poll 函數(shù)執(zhí)行成功，則可以繼續(xù)，直到所有的設(shè)備都查詢一遍為止。

????????????? */

????????????? dev = list_entry(queue->poll_list.next, struct net_device, poll_list);

?

????????????? if (dev->quota <= 0 || dev->poll(dev, &budget)) {

???????????????????? /*

這里的poll函數(shù)是netdevice結(jié)構(gòu)的一個(gè)函數(shù)指針，對(duì)于不同的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序，我們可以根據(jù)自己的情況定義poll方法的實(shí)現(xiàn)（e1000網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序就自己實(shí)現(xiàn)了一個(gè)poll方法，詳情后面來(lái)分析），而系統(tǒng)默認(rèn)提供一個(gè)方法。

???????????????????? */

???????????????????? local_irq_disable();

???????????????????? list_del(&dev->poll_list);

???????????????????? list_add_tail(&dev->poll_list, &queue->poll_list);

???????????????????? if (dev->quota < 0)

??????????????????????????? dev->quota += dev->weight;

???????????????????? else

??????????????????????????? dev->quota = dev->weight;

????????????? } else {

???????????????????? dev_put(dev);

???????????????????? local_irq_disable();

????????????? }

?????? }

?

?????? local_irq_enable();

?????? br_read_unlock(BR_NETPROTO_LOCK);

?????? return;

?

softnet_break:

?????? netdev_rx_stat[this_cpu].time_squeeze++;

?????? /*

?????? 觸發(fā)軟中斷處理，等待下一次調(diào)用本函數(shù)。

?????? */

?????? __cpu_raise_softirq(this_cpu, NET_RX_SOFTIRQ);

?

?????? local_irq_enable();

?????? br_read_unlock(BR_NETPROTO_LOCK);

}

?

軟中斷處理函數(shù)net_rx_action實(shí)際上就是調(diào)用各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的poll方法處理數(shù)據(jù)包的，一般的講，poll默認(rèn)為process_backlog（在net/core/dev..c中定義）：

static int process_backlog(struct net_device *backlog_dev, int *budget)

{

?????? int work = 0;

?????? int quota = min(backlog_dev->quota, *budget);

?????? int this_cpu = smp_processor_id();

?????? struct softnet_data *queue = &softnet_data[this_cpu];

?????? unsigned long start_time = jiffies;

?

?????? for (;;) {

????????????? struct sk_buff *skb;

????????????? struct net_device *dev;

?

????????????? local_irq_disable();

????????????? /*

????????????? 從輸入緩沖區(qū)隊(duì)列中取出sk_buff，調(diào)用netif_receive_skb函數(shù)將sk_buff交給上層協(xié)議進(jìn)行處理。這里就是循環(huán)調(diào)用__skb_dequeue取出skb，直到所有的skb處理完畢為止。

????????????? */

????????????? skb = __skb_dequeue(&queue->input_pkt_queue);

????????????? if (skb == NULL)

???????????????????? goto job_done;

????????????? local_irq_enable();

?

????????????? dev = skb->dev;

?

????????????? netif_receive_skb(skb);

?

????????????? dev_put(dev);

?

????????????? work++;

?

????????????? if (work >= quota || jiffies - start_time > 1)

???????????????????? break;

?????? }

}

?

接下來(lái)看一下sk_buff是如何被遞交到上層協(xié)議進(jìn)行處理的，只是通過(guò)調(diào)用netif_receive_skb（在net/core/dev.c中定義）函數(shù)實(shí)現(xiàn)的：

int netif_receive_skb(struct sk_buff *skb)

{

?????? struct packet_type *ptype, *pt_prev;

?????? int ret = NET_RX_DROP;

?????? unsigned short type = skb->protocol;

??????

?????? /*

?????? 給每個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包打上時(shí)間戳。

?????? */

?????? if (skb->stamp.tv_sec == 0)

????????????? do_gettimeofday(&skb->stamp);

?

?????? skb_bond(skb);

?

?????? pt_prev = NULL;

?????? /*

?????? 上層的每個(gè)協(xié)議在其初始化的過(guò)程中會(huì)調(diào)用dev_add_pack函數(shù)將自己的packet_type結(jié)構(gòu)加入到ptye_all列表當(dāng)中，其中 packet_type結(jié)構(gòu)中定義了該協(xié)議的處理方法，對(duì)于ip協(xié)議來(lái)說(shuō)，func方法就注冊(cè)為ip_rcv。另外，一般協(xié)議packet_type結(jié)構(gòu) 的dev字段設(shè)為NULL，所以下面的ptype->dev就為NULL。

?????? 另外，如果我們需要增加自己的協(xié)議，則需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)packet_type結(jié)構(gòu)，用我們自己的協(xié)議處理函數(shù)填充該結(jié)構(gòu)的func方法，并且調(diào)用dev_add_pack函數(shù)將我們自己的協(xié)議加入ptype_all數(shù)組當(dāng)中。

?????? */

?????? for (ptype = ptype_all; ptype; ptype = ptype->next) {

????????????? /*

????????????? 這里每一種協(xié)議在定義其packet_type結(jié)構(gòu)時(shí)都設(shè)置接收這種

????????????? 數(shù)據(jù)包協(xié)議類型的設(shè)備指針，如果設(shè)置為NULL，則可以從

任何設(shè)備接收數(shù)據(jù)包。

這里針對(duì)協(xié)議類型為ETH_P_ALL的情況進(jìn)行處理，對(duì)于IP

協(xié)議來(lái)說(shuō)，類型定義為ETH_P_IP，因此不在這里處理。

????????????? */

????????????? if (!ptype->dev || ptype->dev == skb->dev) {

???????????????????? if (pt_prev) {

??????????????????????????? if (!pt_prev->data) {

?????????????????????????????????? ret = deliver_to_old_ones(pt_prev, skb, 0);

??????????????????????????? } else {

?????????????????????????????????? atomic_inc(&skb->users);

?????????????????????????????????? ret = pt_prev->func(skb, skb->dev, pt_prev);

??????????????????????????? }

???????????????????? }

???????????????????? pt_prev = ptype;

????????????? }

?????? }

?????? /*

這里針對(duì)各種協(xié)議進(jìn)行處理，IP包的類型為ETH_P_IP，因此在這里處理。

*/

?????? for (ptype=ptype_base[ntohs(type)&15];ptype;ptype=ptype->next) {

????????????? if (ptype->type == type &&

????????????? ??? (!ptype->dev || ptype->dev == skb->dev)) {

???????????????????? if (pt_prev) {

??????????????????????????? if (!pt_prev->data) {

?????????????????????????????????? ret = deliver_to_old_ones(pt_prev, skb, 0);

??????????????????????????? } else {

?????????????????????????????????? atomic_inc(&skb->users);

?????????????????????????????????? ret = pt_prev->func(skb, skb->dev, pt_prev);

??????????????????????????? }

???????????????????? }

???????????????????? pt_prev = ptype;

????????????? }

?????? }

?

?????? if (pt_prev) {

????????????? if (!pt_prev->data) {

???????????????????? ret = deliver_to_old_ones(pt_prev, skb, 1);

????????????? } else {

???????????????????? ret = pt_prev->func(skb, skb->dev, pt_prev);

????????????? }

?????? } else {

????????????? kfree_skb(skb);

????????????? /* Jamal, now you will not able to escape explaining

????????????? ?* me how you were going to use this. :-)

????????????? ?*/

????????????? ret = NET_RX_DROP;

?????? }

?

?????? return ret;

}

?????? 在軟中斷處理函數(shù)當(dāng)中，我們根據(jù)數(shù)據(jù)包的類型，調(diào)用相應(yīng)的底層數(shù)據(jù)處理函數(shù)，對(duì)于IP包來(lái)說(shuō)，就是調(diào)用ip_rcv函數(shù)并且進(jìn)一步向上層協(xié)議遞交和處理。至此，內(nèi)核的軟中斷的主要過(guò)程已經(jīng)結(jié)束了。