内核如何从网卡接收数据,传统的过程:
1.数据到达网卡;
2.网卡产生一个中断给内核;
3.内核使用I/O指令,从网卡I/O区域中去读取数据;
1.首先,内核在主内存中为收发数据建立一个环形的缓冲队列(通常叫DMA环形缓冲区)。
2.内核将这个缓冲区通过DMA映射,把这个队列交给网卡;
3.网卡收到数据,就直接放进这个环形缓冲区了——也就是直接放进主内存了;然后,向系统产生一个中断;
4.内核收到这个中断,就取消DMA映射,这样,内核就直接从主内存中读取数据; ——呵呵,这一个过程比传统的过程少了不少工作,因为设备直接把数据放进了主内存,不需要CPU的干预,效率是不是提高不少? 对应以上4步,来看它的具体实现:
1)分配环形DMA缓冲区
Linux内核中,用skb来描述一个缓存,所谓分配,就是建立一定数量的skb,然后用e1000_rx_ring 环形缓冲区队列描述符连接起来 2)建立DMA映射
内核通过调用
dma_map_single(struct device *dev,void *buffer,size_t size,enum dma_data_direction direction)
建立映射关系。
struct device *dev 描述一个设备;
buffer:把哪个地址映射给设备;也就是某一个skb——要映射全部,当然是做一个双向链表的循环即可;
size:缓存大小;
direction:映射方向——谁传给谁:一般来说,是“双向”映射,数据在设备和内存之间双向流动;
对于PCI设备而言(网卡一般是PCI的),通过另一个包裹函数pci_map_single,这样,就把buffer交给设备了!设备可以直接从里边读/取数据。 3)这一步由硬件完成; 4)取消映射
dma_unmap_single,对PCI而言,大多调用它的包裹函数pci_unmap_single,不取消的话,缓存控制权还在设备手里,要调用 它,把主动权掌握在CPU手里——因为我们已经接收到数据了,应该由CPU把数据交给上层网络栈;当然,不取消之前,通常要读一些状态位信息,诸如此类, 一般是调用dma_sync_single_for_cpu()让CPU在取消映射前,就可以访问DMA缓冲区中的内容 相关引用: 接管总线,应该就是 https://blog.csdn.net/zhejfl/article/details/82555634 https://www.cnblogs.com/xiaomayi-cyj/p/10542906.html https://www.cnblogs.com/CasonChan/p/5166191.html 代码 https://www.cnblogs.com/wenshinlee/p/8980258.html 降低延迟 https://zhuanlan.zhihu.com/p/58669088
enum_nic_normal , // 默认系统接收,操作系统协议栈
enum_nic_solarflare_efvi , // solarflare efvi接收
enum_nic_exablaze_exanic , // Exablaze exanic接收
enum_nic_x710_win_speed , // win高速接收,只适用于windows
enum_nic_solarflare_win_speed , // win高速接收,目前只适用于windows