什么是NAPI
NAPI是linux一套最新的处理网口数据的API,linux 2.5引入的,所以很多驱动并不支持这种操作方式。简单来说,NAPI是综合中断方式与轮询方式的技术。数据量很低与很高时,NAPI可以发挥中断方式与轮询方式的优点,性能较好。如果数据量不稳定,且说高不高说低不低,则NAPI会在两种方式切换上消耗不少时间,效率反而较低一些。
下面会用到netdev_priv()这个函数,这里先讲解下,每个网卡驱动都有自己的私有的数据,来维持网络的正常运行,而这部分私有数据放在网络设备数据后面(内存概念上),这个函数就是通过dev来取得这部分私有数据,注间这部分私有数据不在dev结构体中,而是紧接在dev内存空间后。
弄清这个函数还得先清楚dev这个结构的分配
可以看到,dev在分配时,即在它的后面分配了private的空间,需要注意的是,这两部分都是4字节对齐的,如下图所示,padding是加入的的补齐字节:

举个例子,假设sizeof(net_device)大小为31B,private大小45B,则实际分配空间如图所示:

b44_interrupt():当有数据包收发或发生错误时,会产生硬件中断,该函数被触发
取出网卡驱动的私有数据private,该部分数据位于dev数据后面
读出当前中断状态和中断屏蔽字
设置NAPI为SCHED状态,记录当前中断状态,关闭中断,执行调度
__get_cpu_var():得到当前CPU的偏移量,与多CPU有关
将napi的poll_list加入到softnet_data队列尾部,然后引起软中断NET_RX_SOFTIRQ。
似乎还没有真正的收发函数出现,别急;关于软中断的机制请参考资料,在net_dev_init()[dev.c]中,注册了两个软中断处理函数,所以引起软中断后,最终调用了net_rx_action()。
下面来看下net_rx_action()函数实现:
__get_cpu_var是不是很熟悉,在b44_interrupt()中才向它的poll_list中加入了一个napi_struct;代码[2]很简单了,从poll_list的头中取出一个napi_struct,然后执行代码[3],调用poll()函数;注意到这里在interrupt时,会向poll_list尾部加入一个napi_struct,并引起软中断,在软中断处理函数中,会从poll_list头部移除一个napi_struct,进行处理,理论上说,硬件中断加入的数据在其引起的软中断中被处理。
poll函数实际指向的是b44_poll(),这是显而易见的,但具体怎样调用的呢?在网卡驱动初始化函数b44_init_one()有这样一行代码:
而netif_napi_add()中初始化napi并将其加入dev的队列,
这行代码就是b44_poll赋给napi_poll,所以在NET_RX_SOFTIRQ软中断处理函数net_rx_action()中执行的b44_poll()。
怎么到这里都还没有收发数据包的函数呢!b44_poll()就是轮询中断向量,查找出引起本次操作的中断;
可以看到,查询了四种中断:ISTAT_TX、ISTAT_TO、ISTAT_RX、ISTAT_ERRORS
如果是TX中断,则调用b44_tx发送数据包;如果是RX中断,则调用b44_rx接收数据包。至此,从网卡驱动收发数据包的调用就是如此了。
最后,给个总结性的图:
