Linux内核2.4.x的网络接口结构（二） （1）

四.网络接口核心部分

刚才谈论了驱动程序怎么和网络接口核心层衔接的。网络接口核心层知道驱动程序以及驱动程序的函数的入口是通过*dev_base指向的设备链的，而下层是通过调用这一层的函数netif_rx()(net/core/dev.c1214行) 把数据传递个这一层的。

网络接口核心层的上层是具体的网络协议，下层是驱动程序，我们已经解决了下层的关系，但和上层的关系没有解决。先来讨论一下网络接口核心层和网络协议族部份的关系，这种关系不外乎也是接收和发送的关系。

网络协议，例如IP，ARP等的协议要发送数据包的时候会把数据包传递给这层(网络接口核心层)，那么这种传递是通过什么函数来发生的呢？网络接口核心层通过dev_queue_xmit()(net/core/dev.c,line975)这个函数,向上层提供统一的发送接口，也就是说无论是IP，还是ARP协议，通过这个函数把要发送的数据传递给这一层，想发送数据的时候调用这个函数就可以了。dev_queue_xmit()做的工作最后会落实到dev->hard_start_xmit()，而dev->hard_start_xmit()会调用实际的驱动程序来完成发送的任务。例如上面的例子中，调用dev->hard_start_xmit()实际就是调用了el_start_xmit()。

现在讨论接收的情况。网络接口核心层通过的函数netif_rx()(net/core/dev.c 1214行)接收了下层发送来的数据，这时候当然要把数据包往上层派送。所有的协议族的下层协议都需要接收数据，TCP/IP的IP协议和ARP协议，SPX/IPX的IPX协议，AppleTalk的DDP和AARP协议等都需要直接从网络接口核心层接收数据，网络接口核心层接收数据是如何把包发给这些协议的呢？这时的情形，与该层和其下层的关系很相似，网络接口核心层的下面可能有许多的网卡驱动程序，为了知道怎么向这些驱动程序发数据，前面已经讲过，是通过*dev_base这个指针指向的链解决的。现在解决和上层的关系，是通过static struct packet_ptype_base[16]( net/core/dev.c line 164)这个数组解决的。这个数组包含了需要接收数据包的协议，以及它们的接收函数的入口。

从上面可以看到，IP协议接收数据是通过ip_rcv()函数的，而ARP协议是通过arp_rcv()的，网络接口核心层只要通过这个数组就可以把数据交给上层函数了。

如果，有协议想把自己添加到这个数组，是通过dev_add_pack()(net/core/dev.c, line233)函数添加；从数组删除，则是通过dev_remove_pack()函数的。Ip层的注册是在初始化函数进行的

void __initip_init(void) (net/ipv4/ip_output.c, line 1003) 
{ 
……… 
dev_add_pack(&ip_packet_type); 
……… 
}

重新倒回我们关于接收的讨论，网络接include口核心层通过的函数netif_rx()(net/core/dev.c 1214行)接收了上层发送来的数据，看看这个函数做了些什么。

由于现在还是在中断的服务里面，所以并不能够处理太多的东西，剩下的东西就通过cpu_raise_softirq(this_cpu, NET_RX_SOFTIRQ)交给软中断处理， 从open_softirq(NET_RX_SOFTIRQ, net_rx_action, NULL)可以知道NET_RX_SOFTIRQ软中断的处理函数是net_rx_action()(net/core/dev.c, line 1419)。net_rx_action()根据数据包的协议类型在数组ptype_base[16]里找到相应的协议，并从中知道了接收的处理函数，然后把数据包交给处理函数，这样就交给了上层处理，实际调用处理函数是通过net_rx_action()里的pt_prev->func()这一句。例如如果数据包是IP协议的话，ptype_base[ETH_P_IP]->func()(ip_rcv()),这样就把数据包交给了IP协议。