淺析Linux netdevice子系統(tǒng)

1. 前言

在繼續(xù)分析 dev_queue_xmit 發(fā)送數(shù)據(jù)包之前，我們需要了解以下重要概念。

Linux 支持流量控制（traffic control）的功能，此功能允許系統(tǒng)管理員控制數(shù)據(jù)包如何從機(jī)器發(fā)送出去。流量控制系統(tǒng)包含幾組不同的 queue system，每種有不同的排隊(duì)特征。各個(gè)排隊(duì)系統(tǒng)通常稱為 qdisc，也稱為排隊(duì)規(guī)則?？梢詫?qdisc 視為調(diào)度程序， qdisc 決定數(shù)據(jù)包的發(fā)送時(shí)間和方式。

Linux 上每個(gè) device 都有一個(gè)與之關(guān)聯(lián)的默認(rèn) qdisc。對(duì)于僅支持單發(fā)送隊(duì)列的網(wǎng)卡，使用默認(rèn)的 qdisc pfifo_fast。支持多個(gè)發(fā)送隊(duì)列的網(wǎng)卡使用 mq 的默認(rèn) qdisc。可以運(yùn)行 tc qdisc 來(lái)查看系統(tǒng) qdisc 信息。某些設(shè)備支持硬件流量控制，這允許管理員將流量控制 offload 到網(wǎng)絡(luò)硬件，節(jié)省系統(tǒng)的 CPU 資源。

現(xiàn)在我們從 net/core/dev.c 繼續(xù)分析 dev_queue_xmit。

2. dev_queue_xmit and __dev_queue_xmit

dev_queue_xmit 簡(jiǎn)單封裝了__dev_queue_xmit：

int dev_queue_xmit（struct sk_buff *skb）

{

return __dev_queue_xmit（skb， NULL）;

}

EXPORT_SYMBOL（dev_queue_xmit）;

__dev_queue_xmit 才是干臟活累活的地方，我們一點(diǎn)一點(diǎn)來(lái)看：

static int __dev_queue_xmit（struct sk_buff *skb， void *accel_priv）

{

struct net_device *dev = skb-》dev;

struct netdev_queue *txq;

struct Qdisc *q;

int rc = -ENOMEM;

skb_reset_mac_header（skb）;

/* Disable soft irqs for various locks below. Also

* stops preemption for RCU.

*/

rcu_read_lock_bh（）;

skb_update_prio（skb）;

開(kāi)始的邏輯：

聲明變量

調(diào)用 skb_reset_mac_header，準(zhǔn)備發(fā)送 skb。這會(huì)重置 skb 內(nèi)部的指針，使得 ether 頭可以被訪問(wèn)

調(diào)用 rcu_read_lock_bh，為接下來(lái)的讀操作加鎖

調(diào)用 skb_update_prio，如果啟用了網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先級(jí) cgroups，這會(huì)設(shè)置 skb 的優(yōu)先級(jí)

現(xiàn)在，我們來(lái)看更復(fù)雜的部分：

txq = netdev_pick_tx（dev， skb， accel_priv）;

這會(huì)選擇發(fā)送隊(duì)列。

2.1 netdev_pick_tx

netdev_pick_tx 定義在net/core/flow_dissector.c

struct netdev_queue *netdev_pick_tx（struct net_device *dev，

struct sk_buff *skb，

void *accel_priv）

{

int queue_index = 0;

if （dev-》real_num_tx_queues ！= 1） {

const struct net_device_ops *ops = dev-》netdev_ops;

if （ops-》ndo_select_queue）

queue_index = ops-》ndo_select_queue（dev， skb，

accel_priv）;

else

queue_index = __netdev_pick_tx（dev， skb）;

if （！accel_priv）

queue_index = dev_cap_txqueue（dev， queue_index）;

}

skb_set_queue_mapping（skb， queue_index）;

return netdev_get_tx_queue（dev， queue_index）;

}

如上所示，如果網(wǎng)絡(luò)設(shè)備僅支持單個(gè) TX 隊(duì)列，則會(huì)跳過(guò)復(fù)雜的代碼，直接返回單個(gè) TX 隊(duì)列。大多高端服務(wù)器上使用的設(shè)備都有多個(gè) TX 隊(duì)列。具有多個(gè) TX 隊(duì)列的設(shè)備有兩種情況：

驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn) ndo_select_queue，以硬件或 feature-specific 的方式更智能地選擇 TX 隊(duì)列

驅(qū)動(dòng)程序沒(méi)有實(shí)現(xiàn) ndo_select_queue，這種情況需要內(nèi)核自己選擇設(shè)備

從 3.13 內(nèi)核開(kāi)始，沒(méi)有多少驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn) ndo_select_queue。bnx2x 和 ixgbe 驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)了此功能，但僅用于以太網(wǎng)光纖通道FCoE。鑒于此，我們假設(shè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備沒(méi)有實(shí)現(xiàn) ndo_select_queue 和沒(méi)有使用 FCoE。在這種情況下，內(nèi)核將使用__netdev_pick_tx 選擇 tx 隊(duì)列。

一旦__netdev_pick_tx 確定了隊(duì)列號(hào)，skb_set_queue_mapping 將緩存該值（稍后將在流量控制代碼中使用），netdev_get_tx_queue 將查找并返回指向該隊(duì)列的指針。讓我們 看一下__netdev_pick_tx 在返回__dev_queue_xmit 之前的工作原理。

2.2 __netdev_pick_tx

我們來(lái)看內(nèi)核如何選擇 TX 隊(duì)列。net/core/flow_dissector.c：

u16 __netdev_pick_tx（struct net_device *dev， struct sk_buff *skb）

{

struct sock *sk = skb-》sk;

int queue_index = sk_tx_queue_get（sk）;

if （queue_index 《 0 || skb-》ooo_okay ||

queue_index 》= dev-》real_num_tx_queues） {

int new_index = get_xps_queue（dev， skb）;

if （new_index 《 0）

new_index = skb_tx_hash（dev， skb）;

if （queue_index ！= new_index && sk &&

rcu_access_pointer（sk-》sk_dst_cache））

sk_tx_queue_set（sk， new_index）;

queue_index = new_index;

}

return queue_index;

}

代碼首先調(diào)用 sk_tx_queue_get 檢查發(fā)送隊(duì)列是否已經(jīng)緩存在 socket 上，如果尚未緩存， 則返回-1。

下一個(gè) if 語(yǔ)句檢查是否滿足以下任一條件：

queue_index 《 0：表示尚未設(shè)置 TX queue 的情況

ooo_okay 標(biāo)志是否非零：如果不為 0，則表示現(xiàn)在允許無(wú)序（out of order）數(shù)據(jù)包。協(xié)議層必須正確地設(shè)置此標(biāo)志。當(dāng) flow 的所有 outstanding（需要確認(rèn)的）數(shù)據(jù)包都已確認(rèn)時(shí)，TCP 協(xié)議層將設(shè)置此標(biāo)志。當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，內(nèi)核可以為此數(shù)據(jù)包選擇不同的 TX 隊(duì)列。UDP 協(xié)議層不設(shè)置此標(biāo)志 ，因此 UDP 數(shù)據(jù)包永遠(yuǎn)不會(huì)將 ooo_okay 設(shè)置為非零值。

TX queue index 大于 TX queue 數(shù)量：如果用戶最近通過(guò) ethtool 更改了設(shè)備上的隊(duì)列數(shù)， 則會(huì)發(fā)生這種情況。

以上任何一種情況，都表示沒(méi)有找到合適的 TX queue，因此接下來(lái)代碼會(huì)進(jìn)入慢路徑以繼續(xù)尋找合適的發(fā)送隊(duì)列。首先調(diào)用 get_xps_queue，它會(huì)使用一個(gè)由用戶配置的 TX queue 到 CPU 的映射，這稱為 XPS（Transmit Packet Steering ，發(fā)送數(shù)據(jù)包控制）。

如果內(nèi)核不支持 XPS，或者系統(tǒng)管理員未配置 XPS，或者配置的映射引用了無(wú)效隊(duì)列， get_xps_queue 返回-1，則代碼將繼續(xù)調(diào)用 skb_tx_hash。

一旦 XPS 或內(nèi)核使用 skb_tx_hash 自動(dòng)選擇了發(fā)送隊(duì)列，sk_tx_queue_set 會(huì)將隊(duì)列緩存 在 socket 對(duì)象上，然后返回。讓我們看看 XPS，以及 skb_tx_hash 在繼續(xù)調(diào)用 dev_queue_xmit 之前是如何工作的。

2.2.1 Transmit Packet Steering （XPS）

發(fā)送數(shù)據(jù)包控制（XPS）是一項(xiàng)功能，允許系統(tǒng)管理員配置哪些 CPU 可以處理網(wǎng)卡的哪些發(fā)送 隊(duì)列。XPS 的主要目的是避免處理發(fā)送請(qǐng)求時(shí)的鎖競(jìng)爭(zhēng)。使用 XPS 還可以減少緩存驅(qū)逐， 避免NUMA機(jī)器上的遠(yuǎn)程內(nèi)存訪問(wèn)等。

上面代碼中，get_xps_queue 將查詢這個(gè)用戶指定的映射，以確定應(yīng)使用哪個(gè)發(fā)送 隊(duì)列。如果 get_xps_queue 返回-1，則將改為使用 skb_tx_hash。

2.2.2 skb_tx_hash

如果 XPS 未包含在內(nèi)核中，或 XPS 未配置，或配置的隊(duì)列不可用（可能因?yàn)橛脩粽{(diào)整了隊(duì)列數(shù) ），skb_tx_hash 將接管以確定應(yīng)在哪個(gè)隊(duì)列上發(fā)送數(shù)據(jù)。準(zhǔn)確理解 skb_tx_hash 的工作原理非常重要，具體取決于你的發(fā)送負(fù)載。include/linux/netdevice.h：

/*

* Returns a Tx hash for the given packet when dev-》real_num_tx_queues is used

* as a distribution range limit for the returned value.

*/

static inline u16 skb_tx_hash（const struct net_device *dev，

const struct sk_buff *skb）

{

return __skb_tx_hash（dev， skb， dev-》real_num_tx_queues）;

}

直接調(diào)用了__skb_tx_hash， net/core/flow_dissector.c：

/*

* Returns a Tx hash based on the given packet descriptor a Tx queues‘ number

* to be used as a distribution range.

*/

u16 __skb_tx_hash（const struct net_device *dev， const struct sk_buff *skb，

unsigned int num_tx_queues）

{

u32 hash;

u16 qoffset = 0;

u16 qcount = num_tx_queues;

if （skb_rx_queue_recorded（skb）） {

hash = skb_get_rx_queue（skb）;

while （unlikely（hash 》= num_tx_queues））

hash -= num_tx_queues;

return hash;

}

這個(gè)函數(shù)中的第一個(gè) if 是一個(gè)有趣的短路，函數(shù)名 skb_rx_queue_recorded 有點(diǎn)誤導(dǎo)。skb 有一個(gè) queue_mapping 字段，rx 和 tx 都會(huì)用到這個(gè)字段。無(wú)論如何，如果系統(tǒng)正在接收數(shù)據(jù)包并將其轉(zhuǎn)發(fā)到其他地方，則此 if 語(yǔ)句都為 true。否則，代碼將繼續(xù)向下：

if （dev-》num_tc） {

u8 tc = netdev_get_prio_tc_map（dev， skb-》priority）;

qoffset = dev-》tc_to_txq［tc］.offset;

qcount = dev-》tc_to_txq［tc］.count;

}

要理解這段代碼，首先要知道，程序可以設(shè)置 socket 上發(fā)送的數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)。這可以通過(guò) setsockopt 帶 SOL_SOCKET 和 SO_PRIORITY 選項(xiàng)來(lái)完成。

如果使用 setsockopt 帶 IP_TOS 選項(xiàng)來(lái)設(shè)置在 socket 上發(fā)送的 IP 包的 TOS 標(biāo)志（ 或者作為輔助消息傳遞給 sendmsg，在數(shù)據(jù)包級(jí)別設(shè)置），內(nèi)核會(huì)將其轉(zhuǎn)換為 skb-》priority。

如前所述，一些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持基于硬件的流量控制系統(tǒng)。如果 num_tc 不為零，則表示此設(shè) 備支持基于硬件的流量控制。這種情況下，將查詢一個(gè)packet priority 到該硬件支持 的流量控制的映射，根據(jù)此映射選擇適當(dāng)?shù)牧髁款愋停╰raffic class）。

接下來(lái)，將計(jì)算出該 traffic class 的 TX queue 的范圍，它將用于確定發(fā)送隊(duì)列。如果 num_tc 為零（網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不支持硬件流量控制），則 qcount 和 qoffset 變量分 別設(shè)置為發(fā)送隊(duì)列數(shù)和 0。

使用 qcount 和 qoffset，將計(jì)算發(fā)送隊(duì)列的 index：

if （skb-》sk && skb-》sk-》sk_hash）

hash = skb-》sk-》sk_hash;

else

hash = （__force u16） skb-》protocol;

hash = __flow_hash_1word（hash）;

return （u16） （（（u64） hash * qcount） 》》 32） + qoffset;

}

EXPORT_SYMBOL（__skb_tx_hash）;

最后，通過(guò)__netdev_pick_tx 返回選出的 TX queue index。

3. 繼續(xù)__dev_queue_xmit

至此已經(jīng)選到了合適的發(fā)送隊(duì)列，繼續(xù)__dev_queue_xmit：

q = rcu_dereference_bh（txq-》qdisc）;

#ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT

skb-》tc_verd = SET_TC_AT（skb-》tc_verd， AT_EGRESS）;

#endif

trace_net_dev_queue（skb）;

if （q-》enqueue） {

rc = __dev_xmit_skb（skb， q， dev， txq）;

goto out;

}

首先獲取與此隊(duì)列關(guān)聯(lián)的 qdisc。之前我們看到單發(fā)送隊(duì)列設(shè)備的默認(rèn)類型是 pfifo_fast qdisc，而對(duì)于多隊(duì)列設(shè)備，默認(rèn)類型是 mq qdisc。

接下來(lái)，如果內(nèi)核中已啟用數(shù)據(jù)包分類 API，則代碼會(huì)為 packet 分配 traffic class。接下來(lái)，檢查 disc 是否有合適的隊(duì)列來(lái)存放 packet。像 noqueue 這樣的 qdisc 沒(méi)有隊(duì)列。如果有隊(duì)列，則代碼調(diào)用__dev_xmit_skb 繼續(xù)處理數(shù)據(jù)，然后跳轉(zhuǎn)到此函數(shù)的末尾。我們很快 就會(huì)看到__dev_xmit_skb?，F(xiàn)在，讓我們看看如果沒(méi)有隊(duì)列會(huì)發(fā)生什么，從一個(gè)非常有用的注釋開(kāi)始：

/* The device has no queue. Common case for software devices：

loopback， all the sorts of tunnels.。。

Really， it is unlikely that netif_tx_lock protection is necessary

here. （f.e. loopback and IP tunnels are clean ignoring statistics

counters.）

However， it is possible， that they rely on protection

made by us here.

Check this and shot the lock. It is not prone from deadlocks.

Either shot noqueue qdisc， it is even simpler 8）

*/

if （dev-》flags & IFF_UP） {

int cpu = smp_processor_id（）; /* ok because BHs are off */

正如注釋所示，唯一可以擁有”沒(méi)有隊(duì)列的 qdisc”的設(shè)備是環(huán)回設(shè)備和隧道設(shè)備。如果設(shè)備當(dāng)前處于運(yùn)行狀態(tài)，則獲取當(dāng)前 CPU，然后判斷此設(shè)備隊(duì)列上的發(fā)送鎖是否由此 CPU 擁有 ：

if （txq-》xmit_lock_owner ！= cpu） {

if （__this_cpu_read（xmit_recursion） 》 RECURSION_LIMIT）

goto recursion_alert;

如果發(fā)送鎖不由此 CPU 擁有，則在此處檢查 per-CPU 計(jì)數(shù)器變量 xmit_recursion，判斷其是 否超過(guò) RECURSION_LIMIT。一個(gè)程序可能會(huì)在這段代碼這里持續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，然后被搶占， 調(diào)度程序選擇另一個(gè)程序來(lái)運(yùn)行。第二個(gè)程序也可能駐留在此持續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。因此， xmit_recursion 計(jì)數(shù)器用于確保在此處競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送數(shù)據(jù)的程序不超過(guò) RECURSION_LIMIT 個(gè) 。

我們繼續(xù)：

HARD_TX_LOCK（dev， txq， cpu）;

if （！netif_xmit_stopped（txq）） {

__this_cpu_inc（xmit_recursion）;

rc = dev_hard_start_xmit（skb， dev， txq）;

__this_cpu_dec（xmit_recursion）;

if （dev_xmit_complete（rc）） {

HARD_TX_UNLOCK（dev， txq）;

goto out;

}

}

HARD_TX_UNLOCK（dev， txq）;

net_crit_ratelimited（“Virtual device %s asks to queue packet！

”，

dev-》name）;

} else {

/* Recursion is detected！ It is possible，

* unfortunately

*/

recursion_alert：

net_crit_ratelimited（“Dead loop on virtual device %s， fix it urgently！

”，

dev-》name）;

}

}

接下來(lái)的代碼首先嘗試獲取發(fā)送鎖，然后檢查要使用的設(shè)備的發(fā)送隊(duì)列是否被停用。如果沒(méi)有停用，則更新 xmit_recursion 計(jì)數(shù)，然后將數(shù)據(jù)向下傳遞到更靠近發(fā)送的設(shè)備?；蛘?，如果當(dāng)前 CPU 是發(fā)送鎖定的擁有者，或者如果 RECURSION_LIMIT 被命中，則不進(jìn)行發(fā)送，而會(huì)打印告警日志。函數(shù)剩余部分的代碼設(shè)置錯(cuò)誤碼并返回。

由于我們對(duì)真正的以太網(wǎng)設(shè)備感興趣，讓我們來(lái)看一下之前就需要跟進(jìn)去的 __dev_xmit_skb 函數(shù)，這是發(fā)送主線上的函數(shù)。

4. __dev_xmit_skb

現(xiàn)在我們帶著排隊(duì)規(guī)則 qdisc、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 dev 和發(fā)送隊(duì)列 txq 三個(gè)變量來(lái)到 __dev_xmit_skb，net/core/dev.c：

static inline int __dev_xmit_skb（struct sk_buff *skb， struct Qdisc *q，

struct net_device *dev，

struct netdev_queue *txq）

{

spinlock_t *root_lock = qdisc_lock（q）;

bool contended;

int rc;

qdisc_pkt_len_init（skb）;

qdisc_calculate_pkt_len（skb， q）;

/*

* Heuristic to force contended enqueues to serialize on a

* separate lock before trying to get qdisc main lock.

* This permits __QDISC_STATE_RUNNING owner to get the lock more often

* and dequeue packets faster.

*/

contended = qdisc_is_running（q）;

if （unlikely（contended））

spin_lock（&q-》busylock）;

代碼首先使用 qdisc_pkt_len_init 和 qdisc_calculate_pkt_len 來(lái)計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確長(zhǎng)度 ，稍后 qdisc 會(huì)用到該值。對(duì)于硬件 offload（例如 UFO）這是必需的，因?yàn)樘砑拥念~外的頭 信息，硬件 offload 的時(shí)候回用到。

接下來(lái)，使用另一個(gè)鎖來(lái)幫助減少 qdisc 主鎖上的競(jìng)爭(zhēng)（我們稍后會(huì)看到這第二個(gè)鎖）。如 果 qdisc 當(dāng)前正在運(yùn)行，那么試圖發(fā)送的其他程序?qū)⒃?qdisc 的 busylock 上競(jìng)爭(zhēng)。這允許 運(yùn)行 qdisc 的程序在處理數(shù)據(jù)包的同時(shí)，與較少量的程序競(jìng)爭(zhēng)第二個(gè)主鎖。隨著競(jìng)爭(zhēng)者數(shù)量 的減少，這種技巧增加了吞吐量。接下來(lái)是主鎖：

spin_lock（root_lock）;

接下來(lái)處理 3 種可能情況：

如果 qdisc 已停用

如果 qdisc 允許數(shù)據(jù)包 bypass 排隊(duì)系統(tǒng)，并且沒(méi)有其他包要發(fā)送，并且 qdisc 當(dāng)前沒(méi)有運(yùn) 行。允許包 bypass 所謂的 work-conserving qdisc 那些用于流量整形（traffic reshaping）目的并且不會(huì)引起發(fā)送延遲的 qdisc

所有其他情況

讓我們來(lái)看看每種情況下發(fā)生什么，從 qdisc 停用開(kāi)始：

if （unlikely（test_bit（__QDISC_STATE_DEACTIVATED， &q-》state））） {

kfree_skb（skb）;

rc = NET_XMIT_DROP;

如果 qdisc 停用，則釋放數(shù)據(jù)并將返回代碼設(shè)置為 NET_XMIT_DROP。接下來(lái)，如果 qdisc 允許數(shù)據(jù)包 bypass，并且沒(méi)有其他包要發(fā)送，并且 qdisc 當(dāng)前沒(méi)有運(yùn)行：

} else if （（q-》flags & TCQ_F_CAN_BYPASS） && ！qdisc_qlen（q） &&

qdisc_run_begin（q）） {

/*

* This is a work-conserving queue; there are no old skbs

* waiting to be sent out; and the qdisc is not running -

* xmit the skb directly.

*/

if （！（dev-》priv_flags & IFF_XMIT_DST_RELEASE））

skb_dst_force（skb）;

qdisc_bstats_update（q， skb）;

if （sch_direct_xmit（skb， q， dev， txq， root_lock）） {

if （unlikely（contended）） {

spin_unlock（&q-》busylock）;

contended = false;

}

__qdisc_run（q）;

} else

qdisc_run_end（q）;

rc = NET_XMIT_SUCCESS;

這個(gè) if 語(yǔ)句有點(diǎn)復(fù)雜，如果滿足以下所有條件，則整個(gè)語(yǔ)句的計(jì)算結(jié)果為 true：

q-》 flags＆TCQ_F_CAN_BYPASS：qdisc 允許數(shù)據(jù)包繞過(guò)排隊(duì)系統(tǒng)。對(duì)于所謂的“ work-conserving” qdiscs 這會(huì)是 true；即，允許 packet bypass 流量整形 qdisc。 pfifo_fast qdisc 允許數(shù)據(jù)包 bypass

！qdisc_qlen（q）：qdisc 的隊(duì)列中沒(méi)有待發(fā)送的數(shù)據(jù)

qdisc_run_begin（p）：如果 qdisc 未運(yùn)行，此函數(shù)將設(shè)置 qdisc 的狀態(tài)為“running”并返 回 true，如果 qdisc 已在運(yùn)行，則返回 false

如果以上三個(gè)條件都為 true，那么：

檢查 IFF_XMIT_DST_RELEASE 標(biāo)志，此標(biāo)志允許內(nèi)核釋放 skb 的目標(biāo)緩存。如果標(biāo)志已禁用，將強(qiáng)制對(duì) skb 進(jìn)行引用計(jì)數(shù)

調(diào)用 qdisc_bstats_update 更新 qdisc 發(fā)送的字節(jié)數(shù)和包數(shù)統(tǒng)計(jì)

調(diào)用 sch_direct_xmit 用于發(fā)送數(shù)據(jù)包。我們將很快深入研究 sch_direct_xmit，因?yàn)槁窂揭矔?huì)調(diào)用到它

sch_direct_xmit 的返回值有兩種情況：

隊(duì)列不為空（返回》 0）。在這種情況下，busylock 將被釋放，然后調(diào)用__qdisc_run 重新啟動(dòng) qdisc 處理

隊(duì)列為空（返回 0）。在這種情況下，qdisc_run_end 用于關(guān)閉 qdisc 處理

在任何一種情況下，都會(huì)返回 NET_XMIT_SUCCESS。

檢查最后一種情況：

} else {

skb_dst_force（skb）;

rc = q-》enqueue（skb， q） & NET_XMIT_MASK;

if （qdisc_run_begin（q）） {

if （unlikely（contended）） {

spin_unlock（&q-》busylock）;

contended = false;

}

__qdisc_run（q）;

}

}

在所有其他情況下：

調(diào)用 skb_dst_force 強(qiáng)制對(duì) skb 的目標(biāo)緩存進(jìn)行引用計(jì)數(shù)

調(diào)用 qdisc 的 enqueue 方法將數(shù)據(jù)入隊(duì)，保存函數(shù)返回值

調(diào)用 qdisc_run_begin（p）將 qdisc 標(biāo)記為正在運(yùn)行。如果它尚未運(yùn)行（contended == false），則釋放 busylock，然后調(diào)用__qdisc_run（p）啟動(dòng) qdisc 處理

函數(shù)最后釋放相應(yīng)的鎖，并返回狀態(tài)碼：

spin_unlock（root_lock）;

if （unlikely（contended））

spin_unlock（&q-》busylock）;

return rc;

5. 調(diào)優(yōu)： Transmit Packet Steering （XPS）

使用 XPS 需要在內(nèi)核配置中啟用它，并提供一個(gè)位掩碼，用于描述CPU 和 TX queue 的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這些位掩碼類似于 RPS位掩碼，簡(jiǎn)而言之，要修改的位掩碼位于以下位置：

/sys/class/net/DEVICE_NAME/queues/QUEUE/xps_cpus

因此，對(duì)于 eth0 和 TX queue 0，需要使用十六進(jìn)制數(shù)修改文件： /sys/class/net/eth0/queues/tx-0/xps_cpus，制定哪些 CPU 應(yīng)處理來(lái)自 eth0 的發(fā)送隊(duì)列 0 的發(fā)送過(guò)程。另外，內(nèi)核文檔Documentation/networking/scaling.txt#L412-L422 指出，在某些配置中可能不需要 XPS。

Reference：

https://blog.packagecloud.io/eng/2017/02/06/monitoring-tuning-linux-networking-stack-sending-data

編輯：jq