linux内核网络收包过程（四）
目录
网络收包总结
在开始收包前
在数据到后
UDP协议处理
重要结构体关系图
recvfrom系统调用流程
数据接收与等待
网络收包总结
在开始收包前
- 创建ksoftirqd线程，用来处理软中断；
- 协议栈注册，如ip,udp,tcp；
- 网卡驱动初始化，将DMA准备好，把NAPI的poll函数地址告诉内核；
- 启动网卡，分配RX,TX队列，注册中断对应的函数。
在数据到后
- 网卡将数据帧通过DMA搬运到内存的RingBuffer中，然后向CPU发出软中断；
- CPU响应中断请求，调用网卡启动时注册的中断处理函数；
- 中断函数记录中断数等，基本没有做什么，发起软中断；
- 内核线程ksoftirqd线程发现有软中断来，先关闭硬中断；
- ksoftirqd线程开始调用驱动的poll函数收包；
- poll函数将收到的包送到协议栈的ipc_rcv函数；
- ip_rcv函数将数据送到udp包送到udp_rcv，tcp包送到tcp_rcv。
UDP协议处理
udp接数据调用关系如下
int udp_rcv(struct sk_buff *skb){return __udp4_lib_rcv(skb, &udp_table, IPPROTO_UDP);}int __udp4_lib_rcv(struct sk_buff *skb, struct udp_table *udptable, int proto){ //根据 skb 来寻找对应的socketsk = __udp4_lib_lookup_skb(skb, uh->source, uh->dest, udptable);if (sk)return udp_unicast_rcv_skb(sk, skb, uh);... //如果没有找到，则发送⼀个⽬标不可达的 icmp 包icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_PORT_UNREACH, 0);}//udp_unicast_rcv_skb->udp_queue_rcv_skbstatic int udp_queue_rcv_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb){struct sk_buff *next, *segs;int ret;if (likely(!udp_unexpected_gso(sk, skb)))return udp_queue_rcv_one_skb(sk, skb);BUILD_BUG_ON(sizeof(struct udp_skb_cb) > SKB_SGO_CB_OFFSET);__skb_push(skb, -skb_mac_offset(skb));segs = udp_rcv_segment(sk, skb, true);skb_list_walk_safe(segs, skb, next) {__skb_pull(skb, skb_transport_offset(skb));ret = udp_queue_rcv_one_skb(sk, skb);if (ret > 0)ip_protocol_deliver_rcu(dev_net(skb->dev), skb, -ret);}return 0;}重要结构体关系图
socket、sock、proto、proto_ops关系图如下
recvfrom系统调用流程
数据接收与等待
struct sk_buff *__skb_recv_udp(struct sock *sk, unsigned int flags,int noblock, int *off, int *err){do {struct sk_buff *skb;do {spin_lock_bh(&queue->lock);skb = __skb_try_recv_from_queue(sk, queue, flags,udp_skb_destructor,off, err, &last); ...sk_busy_loop(sk, flags & MSG_DONTWAIT);} while (!skb_queue_empty_lockless(sk_queue));} while (timeo && !__skb_wait_for_more_packets(sk, &sk->sk_receive_queue, &error, &timeo, (struct sk_buff *)sk_queue));}EXPORT_SYMBOL(__skb_recv_udp);如果没有数据，且⽤户也允许等待，则将调⽤ __skb_wait_for_more_packets() 执⾏等待操作，它加⼊会让⽤户进程进⼊睡眠状态。 等待队列与入队列的关系待理解（Fixme）
参考
https://course.0voice.com/v1/course/intro?courseId=2&agentId=0
