LINUX TC:HTB相关源码

 （所有的这一切，写的不好，权当自己写着玩玩，聊以自慰-----csalp&cssalp）

2、             Qdisc

 

在linux中，向某个设备添加以qidsc的命令如下：

tc qdisc add dev DEV [parent qdisc_id root] [handle qdisc_id] qdisc [qdisc parameters]

例如：

tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb

这里向eth0添加了一个htb，为root， 并且id=1

注意这里的id和系统的id是不一样的， 系统的id是char 数组，htb对应的是”htb”,而这里的id对应的是Qdisc中的handle。

再如：

tc qdisc add dev eth0 parent 1:10 handle 20：pfifo limit 2

这里也创建了一个qdisc， 它的被graft到parent id=1:10的点上，这个点可能是个qdisc，也可能是一个class。

（tc的具体介绍可以参见tc-how-to）

 

那么接下来看看系统是如何创建一个Qdisc的。

上面是关于Qdisc相关的操作，下面看看正主Qdisc的一些信息。

首先看看它的结构：

struct Qdisc { /* *enqueue&dequeue函数，enqueue成功是return 0 *dequeue成功时，返回要send的数据 */        int                      (*enqueue)(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *dev);        struct sk_buff *       (*dequeue)(struct Qdisc *dev);        unsigned            flags; #define TCQ_F_BUILTIN         1 #define TCQ_F_THROTTLED         2 #define TCQ_F_INGRESS         4 #define TCQ_F_CAN_BYPASS       8 #define TCQ_F_MQROOT        16 #define TCQ_F_WARN_NONWC   (1 << 16)        int                padded; /* *所以的qdisc的不同在它的Qdisc_ops不同， * 当Qdisc_ops *ops= htb_qdisc_ops *这时我们定义了一个HTB 的Qdics */          struct Qdisc_ops     *ops;        struct qdisc_size_table       *stab;        struct list_head       list;        u32                     handle;//这里对应tc命令中的handle        u32                     parent;//这里指明了parent的id        atomic_t            refcnt;        struct gnet_stats_rate_est rate_est;//用于rate的估计        int                (*reshape_fail)(struct sk_buff *skb,                                    struct Qdisc *q);          void                    *u32_node;          /* This field is deprecated, but it is still used by CBQ         * and it will live until better solution will be invented.         */ /* *qdisc使用双向链表，同样指向parent节点的指针 *和指向下一节点的next_sched指针 */        struct Qdisc              *__parent;        struct netdev_queue     *dev_queue;        struct Qdisc              *next_sched; /* *gso_skb是与这个qdis相关的数据包， *它存放了由这个qdisc管理的所有数据 */        struct sk_buff          *gso_skb;        /*         * For performance sake on SMP, we put highly modified fields at the end         */        unsigned long          state;        struct sk_buff_head      q;        struct gnet_stats_basic_packed bstats;        unsigned long          __state;        struct gnet_stats_queue     qstats;        struct rcu_head              rcu_head;        spinlock_t         busylock; };

下面看看qdisc_create函数

在看create函数之前，要明白两点，1、所有的Qdisc的不同之处在于它的Qdisc_ops的不同，在前面注册Qdisc_ops部分，提到，如果创建的是HTB，那么Qdisc_ops一定是htb_qdisc_ops；2、每个qdisc都和特定的设备相关联，所有一个qdisc一定会找到一个dev，但是一个dev可能包含多个qdisc。

CODE:

static struct Qdisc * qdisc_create(struct net_device *dev, struct netdev_queue *dev_queue,             struct Qdisc *p, u32 parent, u32 handle,             struct nlattr **tca, int *errp) { /* *dev：创建的qdisc最终会关联到这个设备上 *tca：是找到想要的Qdisc_ops的关键 *handle:qdisc_id *parent:parent_id *p:parent */        int err;        struct nlattr *kind = tca[TCA_KIND];        struct Qdisc *sch;//要创建的qdisc        struct Qdisc_ops *ops;        struct qdisc_size_table *stab; /* *首要的事情是找到想要的Qdisc_ops *函数qdiscc_lookup_ops通过kind来搜索qdisc_base中注册的所有qdisc_ops *直到找到为止，它会通过Qdisc_ops中的id来判断是否找到 */        ops = qdisc_lookup_ops(kind); #ifdef CONFIG_MODULES        if (ops == NULL && kind != NULL) { /** *如果没有找到，但是确实存在，那么重新注册，安装这个moduel模块实现 */               char name[IFNAMSIZ];               if (nla_strlcpy(name, kind, IFNAMSIZ) < IFNAMSIZ) {                      /* We dropped the RTNL semaphore in order to                       * perform the module load.  So, even if we                       * succeeded in loading the module we have to                       * tell the caller to replay the request.  We                       * indicate this using -EAGAIN.                       * We replay the request because the device may                       * go away in the mean time.                       */                      rtnl_unlock();                      request_module("sch_%s", name);                      rtnl_lock(); //ok， 安装这个moduel后，从新查找需要的Qdisc_ops                      ops = qdisc_lookup_ops(kind);                      if (ops != NULL) {                             /* We will try again qdisc_lookup_ops,                              * so don't keep a reference.                              */                             module_put(ops->owner);                             err = -EAGAIN;                             goto err_out;                      }               }        } #endif          err = -ENOENT;        if (ops == NULL)               goto err_out; /** *到这里，找到了相应的Qdisc_ops, 那么就开始创建Qdisc了 *函数会将ops赋值给Qdisc中的ops *Qdisc的enqueue和dequeue函数也是ops中的enqueue和dequeue函数 *同时dev_queue也会赋值给Qdisc中的dev_queue，注意dev_queue包含了 *Qdisc所在的dev信息，即通过dev_queue就知道Qdisc的dev */        sch = qdisc_alloc(dev_queue, ops);        if (IS_ERR(sch)) {               err = PTR_ERR(sch);               goto err_out2;        } /** *初始化parent_id */        sch->parent = parent; /** * #define TC_H_UNSPEC   (0U) *#define TC_H_ROOT (0xFFFFFFFFU) *#define TC_H_INGRESS    (0xFFFFFFF1U) *0       4294967295      4294967281 *对于handle，要比parent要弹性些。Parent需要用户指定其正确性， *而handler系统会检查handle的值的有效性,当handle等于TC_H_INGRESS *或者为0时， 系统会数据分配一个handle：即qdisc_id *例如： Add:tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb default 12 Dump: tc qdisc ls dev eth0 Result: qdisc htb 1: r2q 10 default 12 direct_packets_stat 5   ADD: tc qdisc add dev eth0 root handle 0: htb default 12 DUMP: tc qdisc ls dev eth0 RESULT: qdisc htb 8002: r2q 10 default 12 direct_packets_stat 34 */        if (handle == TC_H_INGRESS) {               sch->flags |= TCQ_F_INGRESS;               handle = TC_H_MAKE(TC_H_INGRESS, 0);               lockdep_set_class(qdisc_lock(sch), &qdisc_rx_lock);        } else {               if (handle == 0) {                      handle = qdisc_alloc_handle(dev);                      err = -ENOMEM;                      if (handle == 0)                             goto err_out3;               }               lockdep_set_class(qdisc_lock(sch), &qdisc_tx_lock);        }   //将合法的handle赋值给Qdisc-> handle        sch->handle = handle; /** *如果opt中不存在init函数，或者存在并且初始化的成功时 *然后做进一步的初始化，如果创建的是HTB， *那么init函数就是htb_init *最后返回创建的Qdisc */        if (!ops->init || (err = ops->init(sch, tca[TCA_OPTIONS])) == 0) {               if (tca[TCA_STAB]) {                      stab = qdisc_get_stab(tca[TCA_STAB]);                      if (IS_ERR(stab)) {                             err = PTR_ERR(stab);                             goto err_out4;                      }                      sch->stab = stab;               }               if (tca[TCA_RATE]) {                      spinlock_t *root_lock;                        err = -EOPNOTSUPP;                      if (sch->flags & TCQ_F_MQROOT)                             goto err_out4;                        if ((sch->parent != TC_H_ROOT) &&                          !(sch->flags & TCQ_F_INGRESS) &&                          (!p || !(p->flags & TCQ_F_MQROOT)))                             root_lock = qdisc_root_sleeping_lock(sch);                      else                             root_lock = qdisc_lock(sch);                        err = gen_new_estimator(&sch->bstats, &sch->rate_est,                                           root_lock, tca[TCA_RATE]);                      if (err)                             goto err_out4;               }                 qdisc_list_add(sch);                 return sch;        } err_out3:        dev_put(dev);        kfree((char *) sch - sch->padded); err_out2:        module_put(ops->owner); err_out:        *errp = err;        return NULL;   err_out4:        /*         * Any broken qdiscs that would require a ops->reset() here?         * The qdisc was never in action so it shouldn't be necessary.         */        qdisc_put_stab(sch->stab);        if (ops->destroy)               ops->destroy(sch);        goto err_out3; }