ingress入口排队规则分析

一、ingress入口排队规则模块初始化
ingress_module_init
　　//注册INGRESS类型排队规则
　　register_qdisc(&ingress_qdisc_ops)
　　write_lock(&qdisc_mod_lock);
　　
　　//查找如果排列规则类链表中如果已经注册，则直接跳出
　　for (qp = &qdisc_base; (q = *qp) != NULL; qp = &q->next)
　　if (!strcmp(qops->id, q->id))
　　goto out;
　　
　　//如果当前注册的排队规则中没有对应的回调，则使用noop的默认值
　　if (qops->enqueue == NULL)
　　qops->enqueue = noop_qdisc_ops.enqueue;
　　if (qops->requeue == NULL)
　　qops->requeue = noop_qdisc_ops.requeue;
　　if (qops->dequeue == NULL)
　　qops->dequeue = noop_qdisc_ops.dequeue;

　　//将当前注册的排队规则加入到qdisc_base链表末尾
　　qops->next = NULL;
　　*qp = qops;

　　out:
　　write_unlock(&qdisc_mod_lock);

二、包调度API子系统初始化
pktsched_init
　　//计算出每纳秒多少TICKET，以及每TICKET多少纳秒
　　#ifdef CONFIG_NET_SCH_CLK_CPU
　　psched_calibrate_clock()
　　#elif defined(CONFIG_NET_SCH_CLK_JIFFIES)
　　psched_tick_per_us = HZ<
三、TC过滤子系统初始化
tc_filter_init
　　//向ROUTE类型的netlink套接口注册过滤相关的消息处理函数
　　link_p = rtnetlink_links[PF_UNSPEC];
　　link_p[RTM_NEWTFILTER-RTM_BASE].doit = tc_ctl_tfilter;
　　link_p[RTM_DELTFILTER-RTM_BASE].doit = tc_ctl_tfilter;
　　link_p[RTM_GETTFILTER-RTM_BASE].doit = tc_ctl_tfilter;
　　link_p[RTM_GETTFILTER-RTM_BASE].dumpit = tc_dump_tfilter;

四、FW分类器模块初始化
init_fw
　　//向tcf_proto_base链表中注册FW分类器
　　register_tcf_proto_ops(&cls_fw_ops);
　　for (tp = &tcf_proto_base; (t = *tp) != NULL; tp = &t->next)
　　if (!strcmp(ops->kind, t->kind))
　　goto out;
　　
　　ops->next = NULL;
　　*tp = ops;
　　rc = 0;
out:
　　return rc;

五、给网络接口设置INGRESS排队规则
命令：tc qdisc add dev eth0 ingress

1、用户层代码
//初始化，获取每纳秒对应多少TICKET
tc_core_init();
　　fp = fopen("/proc/net/psched", "r");
　　fscanf(fp, "%08x%08x%08x", &t2us, &us2t, &clock_res);
　　fclose(fp);
　　
　　if (clock_res == 1000000000)
　　t2us = us2t;
　　
　　clock_factor  = (double)clock_res / TIME_UNITS_PER_SEC;
　　tick_in_usec = (double)t2us / us2t * clock_factor;

//创建一个ROUTE类型的netlink套接口
rtnl_open(&rth, 0)
　　rtnl_open_byproto(rth, subscriptions, NETLINK_ROUTE);
　　rth->fd = socket(AF_NETLINK, SOCK_RAW | SOCK_CLOEXEC, protocol);
　　setsockopt(rth->fd,SOL_SOCKET,SO_SNDBUF,&sndbuf,sizeof(sndbuf))
　　setsockopt(rth->fd,SOL_SOCKET,SO_RCVBUF,&rcvbuf,sizeof(rcvbuf))
　　rth->local.nl_family = AF_NETLINK;
　　rth->local.nl_groups = subscriptions;	//0
　　bind(rth->fd, (struct sockaddr*)&rth->local, sizeof(rth->local))
　　rth->seq = time(NULL);

do_cmd(argc-1, argv+1);
　　if (matches(*argv, "qdisc") == 0)
　　//执行设置排队规则的命令
　　do_qdisc(argc-1, argv+1);
　　if (matches(*argv, "add") == 0)
　　tc_qdisc_modify(RTM_NEWQDISC, NLM_F_EXCL|NLM_F_CREATE, 
　　argc-1, argv+1);
　　req.n.nlmsg_len = NLMSG_LENGTH(sizeof(struct tcmsg));
　　req.n.nlmsg_flags = NLM_F_REQUEST|flags;
　　req.n.nlmsg_type = cmd;	//RTM_NEWQDISC
　　req.t.tcm_family = AF_UNSPEC;

　　while (argc > 0)
　　if (strcmp(*argv, "dev") == 0)
　　NEXT_ARG();
　　strncpy(d, *argv, sizeof(d)-1);		//eth0
　　else if (strcmp(*argv, "ingress") == 0)
　　//ingress排队规则没有父类，所以会设置特定的值
　　req.t.tcm_parent = TC_H_INGRESS;
　　
　　//如果有/usr/lib/tc/ingress.so动态库中则从中获
　　//取ingress_qdisc_util符号结构，否则检测当前tc
　　//程序是否有ingress_qdisc_util符号结构则从中获取
　　//，否则返回q 为空。
　　strncpy(k, "ingress", sizeof(k)-1);
　　q = get_qdisc_kind(k);

　　//ingress排队规则特定的句柄
　　req.t.tcm_handle = 0xffff0000;
　　
　　//在消息尾部追加属性值
　　//rta->rta_type = type; 	//TCA_KIND
　　//rta->rta_len = len;		
　　//属性值为 “ingress”
　　addattr_l(&req.n, sizeof(req), TCA_KIND, k, strlen(k)+1);

　　//当前q为空
　　if (q)
　　//不走此流程

　　//根据接口名获取接口索引
　　if (d[0])
　　idx = ll_name_to_index(d)
　　req.t.tcm_ifindex = idx;

　　//给内核发送该netlink消息
　　rtnl_talk(&rth, &req.n, 0, 0, NULL)

rtnl_close(&rth);

2、内核层代码
用户侧发出RTM_NEWQDISC套接口消息后，在内核侧对应的处理回调函数为tc_modify_qdisc，该函数是在pktsched_init中初始化的。

tc_modify_qdisc
　　tcm = NLMSG_DATA(n);
　　clid = tcm->tcm_parent;	//当前用户侧传入值为 TC_H_INGRESS
　　
　　//根据设备索引获取设备对象，上面用户侧传入设备名为eth0
　　dev = __dev_get_by_index(tcm->tcm_ifindex)

　　if (clid)
　　//ingress类型入口排队规则比较特殊，使用单独的qdisc_ingress
　　if (clid != TC_H_ROOT)
　　if (clid != TC_H_INGRESS)
　　//不走此流程
　　else
　　q = dev->qdisc_ingress;

　　if (!q || !tcm->tcm_handle || q->handle != tcm->tcm_handle)
　　if (tcm->tcm_handle)	//用户侧传入为特定的0xffff0000
　　//当前设备的qdisc_list排队规则链表中不含有此规则，进行创建
　　if ((q = qdisc_lookup(dev, tcm->tcm_handle)) == NULL)
　　goto create_n_graft;

　　create_n_graft:
　　if (clid == TC_H_INGRESS)
　　//创建排队规则
　　q = qdisc_create(dev, tcm->tcm_parent, tca, &err);
　　//从已经注册到qdisc_base链表中获取匹配排队规则，当前ingress已经注册
　　//，则ops = ingress_qdisc_ops
　　ops = qdisc_lookup_ops(kind);

　　sch = qdisc_alloc(dev, ops);
　　INIT_LIST_HEAD(&sch->list);
　　skb_queue_head_init(&sch->q);	//初始化规则中的SKB队列
　　sch->ops = ops;	//ingress_qdisc_ops
　　sch->enqueue = ops->enqueue;	//ingress_enqueue
　　sch->dequeue = ops->dequeue;	//ingress_dequeue
　　sch->dev = dev;				//eth0设备对象
　　dev_hold(dev);				//设备对象引用递增
　　sch->stats_lock = &dev->queue_lock;
　　atomic_set(&sch->refcnt, 1);
　　
　　if (handle == TC_H_INGRESS)
　　sch->flags |= TCQ_F_INGRESS;
　　//handle = 0xFFFF0000
　　handle = TC_H_MAKE(TC_H_INGRESS, 0);
　　
　　sch->handle = handle;
　　
　　//使用排队规则中的初始化回调进行初始化，当前ingress的回调函数为
　　//ingress_init
　　ops->init(sch, tca[TCA_OPTIONS-1])
　　ingress_init(tca[TCA_OPTIONS-1])
　　ingress_qdisc_data *p = PRIV(sch);	//指向排队规则的私有数据

　　//当没有开启分类动作编译功能宏时，使用netfilter的钩子来实现
　　//ingress的分类处理。之前在《网卡驱动收包》小节分析收包时，
　　//也在netif_receive_skb函数中看到有对
　　//CONFIG_NET_CLS_ACT功能宏的处理，也就是说如果该功能宏
　　//开启，则ingress入口排队规则处理从netif_receive_skb接口进入。
　　//否则，就在netfilter的基础上从PRE_ROUTING链上注册的钩子
　　//函数ing_hook进入。
#ifndef CONFIG_NET_CLS_ACT
#ifdef CONFIG_NETFILTER
　　//向netfillter的nf_hooks中注册IPV4和IPV6的钩子处理函数。
　　//当前ingress将钩子放置在netfilter的PRE_ROUTING链上，优先级
　　//在FILTER过滤的优先级之后，钩子回调函数分别为ing_hook
　　nf_register_hook(&ing_ops)
　　nf_register_hook(&ing6_ops)
#endif
#endif

　　p->q = &noop_qdisc;	//私有数据中存储的q为无效的排队规则

　　//将当前排队规则加入到设备的qdisc_list链表中
　　qdisc_lock_tree(dev);
　　list_add_tail(&sch->list, &dev->qdisc_list);
　　qdisc_unlock_tree(dev);

　　//排队规则嫁接处理
　　qdisc_graft(dev, p, clid, q, &old_q);
　　//ingress类型排队规则没有父类
　　if (parent == NULL)
　　//将排队规则加入到设备根规则上，其中ingress类型的设置到特殊的
　　//dev->qdisc_ingress位置
　　dev_graft_qdisc(dev, new);
　　//设备激活的情况下，先去激活
　　if (dev->flags & IFF_UP)
　　dev_deactivate(dev);
　　
　　qdisc_lock_tree(dev);
　　
　　//把当前构造好的排队规则设置到qdisc_ingress
　　if (qdisc && qdisc->flags&TCQ_F_INGRESS)
　　dev->qdisc_ingress = qdisc;
　　
　　qdisc_unlock_tree(dev);
　　
　　//激活设备
　　if (dev->flags & IFF_UP)
　　dev_activate(dev);
　　
　　//当前old_q老的排队规则不存在，仅存在新的，发送netlink消息，告知添加成功
　　qdisc_notify(skb, n, clid, old_q, q);

六、设置速率限制
命令：tc filter add dev eth0 parent ffff: protocol ip prio 50 handle 1 fw police rate 1kbit burst 40 mtu 9k drop flowid :1

1、用户层代码
//初始化，获取每纳秒对应多少TICKET
tc_core_init();
　　fp = fopen("/proc/net/psched", "r");
　　fscanf(fp, "%08x%08x%08x", &t2us, &us2t, &clock_res);
　　fclose(fp);
　　
　　if (clock_res == 1000000000)
　　t2us = us2t;
　　
　　clock_factor  = (double)clock_res / TIME_UNITS_PER_SEC;
　　tick_in_usec = (double)t2us / us2t * clock_factor;

//创建一个ROUTE类型的netlink套接口
rtnl_open(&rth, 0)
　　rtnl_open_byproto(rth, subscriptions, NETLINK_ROUTE);
　　rth->fd = socket(AF_NETLINK, SOCK_RAW | SOCK_CLOEXEC, protocol);
　　setsockopt(rth->fd,SOL_SOCKET,SO_SNDBUF,&sndbuf,sizeof(sndbuf))
　　setsockopt(rth->fd,SOL_SOCKET,SO_RCVBUF,&rcvbuf,sizeof(rcvbuf))
　　rth->local.nl_family = AF_NETLINK;
　　rth->local.nl_groups = subscriptions;	//0
　　bind(rth->fd, (struct sockaddr*)&rth->local, sizeof(rth->local))
　　rth->seq = time(NULL);

do_cmd(argc-1, argv+1);
　　do_filter(argc-1, argv+1);
　　tc_filter_modify(RTM_NEWTFILTER, NLM_F_EXCL|NLM_F_CREATE, argc-1, 
　　argv+1);
　　req.n.nlmsg_len = NLMSG_LENGTH(sizeof(struct tcmsg));
　　req.n.nlmsg_flags = NLM_F_REQUEST|flags;
　　req.n.nlmsg_type = cmd;		//RTM_NEWTFILTER
　　req.t.tcm_family = AF_UNSPEC;

　　//新建的过滤规则，如果没有设置protocol，则默认为匹配、所有以太网下
　　//的上层协议类型
　　if (cmd == RTM_NEWTFILTER && flags & NLM_F_CREATE)
　　protocol = htons(ETH_P_ALL);

　　while (argc > 0)
　　if (strcmp(*argv, "dev") == 0)
　　NEXT_ARG();
　　strncpy(d, *argv, sizeof(d)-1);		//eth0
　　else if (strcmp(*argv, "parent") == 0)
　　NEXT_ARG();
　　get_tc_classid(&handle, *argv);  //将输入字符转换成类ID
　　req.t.tcm_parent = handle;		//类ID为 0xFFFF0000
　　else if (matches(*argv, "protocol") == 0)
　　NEXT_ARG();
　　ll_proto_a2n(&id, *argv)
　　protocol = id;					//ETH_P_IP
　　else if (matches(*argv, "priority") == 0)
　　NEXT_ARG();
　　get_u32(&prio, *argv, 0)			//50
　　else if (strcmp(*argv, "handle") == 0)
　　NEXT_ARG();
　　fhandle = *argv;				//1
　　else 
　　//如果有/usr/lib/tc/f_fw.so共享库，则从中获取fw_filter_util的符号结	//构，否则使用tc程序中的fw_filter_util的符号结构，当前假设从tc
　　//程序中取fw_filter_util符号结构。
　　strncpy(k, *argv, sizeof(k)-1);
　　q = get_filter_kind(k);
　　
　　//高16位为优先级，低16位为匹配协议
　　req.t.tcm_info = TC_H_MAKE(prio<<16, protocol);
　　
　　//在消息尾部追加KIND属性项
　　//rta->rta_type = type; 	//TCA_KIND
　　//rta->rta_len = len;		
　　//属性值为 “fw”
　　addattr_l(&req.n, sizeof(req), TCA_KIND, k, strlen(k)+1);
　　
　　//进行fw规则后继的解析处时
　　//q->parse_fopt当前为fw_parse_opt
　　q->parse_fopt(q, fhandle, argc, argv, &req.n)
　　fw_parse_opt
　　//当前handle为1，在fw规则中，命令行中的handle值用于匹配
　　//iptables规则的mark，就是说fw规则需要和iptables进行配合处理
　　//比如此时我们命令行中handle 1作用所有经过PREROUTING链
　　//中的TCP报文，则iptables的规则设置为
　　//iptables -A PREROUTING -i eth0 -t managle -p tcp -j MARK
　　// --set-mark 1
　　if (handle)
　　get_u32(&t->tcm_handle, handle, 0)	//tcm_handle = 1
　　
　　//在消息尾部增加OPTIONS属性项，值为空值
　　addattr_l(n, 4096, TCA_OPTIONS, NULL, 0);
　　
　　while (argc > 0)
　　else if (matches(*argv, "police") == 0)
　　NEXT_ARG();
　　//策略规则解析
　　parse_police(&argc, &argv, TCA_FW_POLICE, n)
　　act_parse_police(NULL,argc_p,argv_p,tca_id,n);
　　//1kbit * 1000 / 8 = 125bps
　　get_rate(&p.rate.rate, *argv)
　　
　　//buffer = 40byte
　　get_size_and_cell(&buffer, &Rcell_log, *argv)
　　
　　//mtu = 9 * 1024 byte
　　get_size_and_cell(&mtu, &Pcell_log, *argv)
　　
　　//drop规则
　　p.action = TC_POLICE_SHOT;
　　
　　if (p.rate.rate)
　　p.rate.mpu = mpu;			//9 * 1024 byte
　　p.rate.overhead = overhead; 	//0  当前没配置
　　
　　//计算速率表
　　//Pcell_log = -1
　　//mtu = 0
　　//linklayer = LINKLAYER_ETHERNET
　　tc_calc_rtable(&p.peakrate, ptab, Pcell_log, 
　　mtu, linklayer)
　　if (mtu == 0)
　　mtu = 2047;

　　//根据最大传输单元计算需要多少槽位
　　//我理解是不可能每个字节都有准确速
　　//率，所以划定字节范围，从多少字节到
　　//多少字节的速率相同。
　　if (cell_log < 0)
　　cell_log = 0;
　　while ((mtu >> cell_log) > 255)
　　cell_log++;
　　
　　for (i=0; i<256; i++)
　　//校正当前槽位的字节大小。这个算
　　//法比较简单，当前链路类型为以太
　　//网，则包根据原值处理，不会影响
　　//包大小。mpu为最小包大小，如果
　　//槽位字节小于mpu，则校正为mpu
　　//的值。
　　sz = tc_adjust_size((i + 1) << cell_log, 
　　mpu, linklayer);
　　
　　//根据当前槽位字节大小，及用户
　　//配置的速率，计算当前槽位所需
　　//ticket时间
　　rtab[i] = tc_calc_xmittime(bps, sz);
　　
　　r->cell_align=-1;
　　r->cell_log=cell_log;
　　r->linklayer = (linklayer & 
　　TC_LINKLAYER_MASK);
　　
　　//计算单包的峰值，这里通过单包峰值的大小
　　//转换成所需要的ticket时间
　　p.burst = tc_calc_xmittime(p.rate.rate, buffer);

　　p.mtu = 0;

　　//在消息尾部增加TCA_FW_POLICE属性项
　　addattr_l(n, MAX_MSG, tca_id, NULL, 0);
　　
　　//在消息尾部增加TCA_POLICE_TBF属性项
　　addattr_l(n, MAX_MSG, TCA_POLICE_TBF, &p, 
　　sizeof(p));
　　
　　//在消息尾部增加TCA_POLICE_RATE属性项
　　addattr_l(n, MAX_MSG, TCA_POLICE_RATE, 
　　rtab, 1024);
　　
　　if (matches(*argv, "flowid") == 0)
　　//handle = 0x0000001
　　get_tc_classid(&handle, *argv)
　　
　　//在消息尾部追加FW_CLASSID属性项
　　//rta = NLMSG_TAIL(n);
　　//rta->rta_type = type;	//TCA_FW_CLASSID
　　//rta->rta_len = len;
　　addattr_l(n, 4096, TCA_FW_CLASSID, &handle, 4);
　　
　　//根据接口名获取接口索引
　　if (d[0])
　　idx = ll_name_to_index(d)
　　req.t.tcm_ifindex = idx;

　　//给内核发送该netlink消息
　　rtnl_talk(&rth, &req.n, 0, 0, NULL)
　　
rtnl_close(&rth);

2、内核层代码
用户侧发出RTM_NEWTFILTER套接口消息后，在内核侧对应的处理回调函数为tc_ctl_tfilter，该函数是在tc_filter_init中初始化的。

protocol = TC_H_MIN(t->tcm_info);	//ETH_P_IP
prio = TC_H_MAJ(t->tcm_info);		//50
nprio = prio;
parent = t->tcm_parent;				//0xFFFF0000

dev = __dev_get_by_index(t->tcm_ifindex)	//eth0设备对象

//从设备的qdisc_list列表中查找排队规则，之前ingress排队规则已经加入到链表中，所以
//这里的q就等于ingress排队规则。
q = qdisc_lookup(dev, TC_H_MAJ(t->tcm_parent))

//前2个字节为排队规则索引，后2个字节为类索引，ingress类型是没无类的排队规则，
//该条件不是满足，此时cl变量取值为初始的0。
if (TC_H_MIN(parent))
　　//不走此流程

//ingress排队规则中对应的回调为ingress_find_tcf
//获取该排队规则中的过滤链表。
chain = cops->tcf_chain(q, cl);
　　ingress_find_tcf
　　ingress_qdisc_data *p = PRIV(sch);
　　return &p->filter_list;

//查找待插入的位置，优先级的值越小表示越高。
for (back = chain; (tp=*back) != NULL; back = &tp->next)
　　if (tp->prio >= prio)
　　if (tp->prio == prio)
　　if (!nprio || (tp->protocol != protocol && protocol))
　　goto errout;
　　else
　　tp = NULL;
　　break;

//新建过滤项
if (tp == NULL)
　　//从tcf_proto_base链表中查找fw分类器，当前tp_ops为cls_fw_ops
　　tp_ops = tcf_proto_lookup_ops(tca[TCA_KIND-1]);

　　tp->ops = tp_ops;			//cls_fw_ops
　　tp->protocol = protocol;		//ETH_P_IP
　　tp->prio = nprio;			//50
　　tp->q = q;				//ingress类型排队规则
　　tp->classify = tp_ops->classify;	//fw_classify
　　tp->classid = parent;			//0xFFFF0000
　　
　　//当前fw类的初始化回调为fw_init，该函数内容为空。
　　tp_ops->init(tp)
　　
　　//将当前过滤器加入到当前排队规则的过滤链表中
　　tp->next = *back;
　　*back = tp;

//fw分类器的get回调为fw_get，这里tcm_handle是之前命令行的handle值，当前为1
tp->ops->get(tp, t->tcm_handle);
　　//当前分类器还没有存储对应的处理handle，返回为0
　　fw_get
　　head = (struct fw_head*)tp->root;
　　if (head == NULL)
　　return 0;
　　
//fw分类器的change回调为
tp->ops->change(tp, cl, t->tcm_handle, tca, &fh);
　　fw_change
　　head = (struct fw_head*)tp->root;
　　
　　opt = tca[TCA_OPTIONS-1]
　　
　　//把OPTIONS之后的属性项全部复制到临时变量tb中。
　　rtattr_parse_nested(tb, TCA_FW_MAX, opt)

　　//当前fw分类器还没有head
　　if (head == NULL)
　　u32 mask = 0xFFFFFFFF;
　　head = kzalloc(sizeof(struct fw_head), GFP_KERNEL);
　　head->mask = mask;			//0xFFFFFFFF
　　
　　//将当前过滤对象的root指向新创建的head控制块
　　tp->root = head;

　　f = kzalloc(sizeof(struct fw_filter), GFP_KERNEL);
　　f->id = handle;					//1
　　
　　//fw过滤对象属性修改
　　fw_change_attrs(tp, f, tb, tca, base);
　　//这里面有两个互斥的功能编译宏NET_CLS_ACT和
　　//NET_CLS_POLICE，一些提示显示NET_CLS_POLICE已经不建议使用
　　//，所以这里仅分析NET_CLS_ACT相关代码。
　　tcf_exts_validate(tp, tb, tca[TCA_RATE-1], &e, &fw_ext_map);	
　　//当前命令行输入为police，走此流程
　　if (map->police && tb[map->police-1])
　　act = tcf_action_init_1(tb[map->police-1], rate_tlv, "police",
　　TCA_ACT_NOREPLACE, TCA_ACT_BIND, &err);
　　//查找已经注册的police动作模块，a_o为act_police_ops
　　a_o = tc_lookup_action_n(act_name);
　　
　　//police对象初始化，当前回调为tcf_act_police_locate
　　a_o->init(rta, est, a, ovr, bind);
　　tcf_act_police_locate
　　//获取用户侧设置的TBF过滤规则参数
　　parm = RTA_DATA(tb[TCA_POLICE_TBF-1]);
　　
　　police = kzalloc(sizeof(*police), GFP_KERNEL);
　　
　　police->tcf_refcnt = 1;
　　spin_lock_init(&police->tcf_lock);
　　police->tcf_stats_lock = &police->tcf_lock;
　　police->tcf_bindcnt = 1;
　　
　　if (parm->rate.rate)
　　//将速率参数加入到qdisc_rtab_list速率链表中
　　R_tab = qdisc_get_rtab(&parm->rate, 
　　tb[TCA_POLICE_RATE-1]);
　　
　　//释放之前老的速率表对象
　　qdisc_put_rtab(police->tcfp_R_tab);
　　
　　//加载新的速率对象
　　police->tcfp_R_tab = R_tab;
　　
　　//数据包峰值、最大传送单元、动作类型
　　police->tcfp_toks = police->tcfp_burst = parm->burst;
　　police->tcfp_mtu = parm->mtu;
　　police->tcf_action = parm->action;
　　
　　//获取系统当前时间
　　PSCHED_GET_TIME(police->tcfp_t_c);
　　
　　//生成新的策略对象索引
　　police->tcf_index = 
　　tcf_hash_new_index(&police_idx_gen, 
　　&police_hash_info);
　　
　　//这里tcf_next是一个宏
　　//#define tcf_next	common.tcfc_next
　　//将策略对象与tcf_police_ht互相引用。
　　h = tcf_hash(police->tcf_index, POL_TAB_MASK);
　　police->tcf_next = tcf_police_ht[h];
　　tcf_police_ht[h] = &police->common;
　　
　　//新建的策略对象关联到action对象的私有数据
　　a->priv = police;
　　
　　a->ops = a_o;	//act->ops指向act_police_ops
　　
　　//动作对象类型
　　act->type = TCA_OLD_COMPAT;
　　
　　//构建好的动作对象先临时存于临时变量exts中，后面在
　　//tcf_exts_change函数中会把act存入fw过滤对象的
　　//exts.police中，使各fw过滤对象关联该动作。
　　exts->action = act;
　　
　　if (tb[TCA_FW_CLASSID-1])
　　//classid = 0x00000001
　　f->res.classid = *(u32*)RTA_DATA(tb[TCA_FW_CLASSID-1]);
　　
　　//将该过滤对象与类绑定
　　tcf_bind_filter(tp, &f->res, base);
　　//调用排队规则对象的ops->cl_ops->bind_tcf，当前排队规则
　　//为ingress，对应回调为ingress_bind_filter
　　cl = tp->q->ops->cl_ops->bind_tcf(tp->q, base, r->classid);
　　ingress_bind_filter
　　//0x0001 + 1 = 2
　　return ingress_get(sch, classid);
　　
　　//r->class = cl   //2
　　//同时返回值为r->class原来的值
　　cl = cls_set_class(tp, &r->class, cl);
　　old_cl = __cls_set_class(clp, cl);
　　old_cl = *clp;
　　*clp = cl;
　　return old_cl;
　　return old_cl;

　　//如果之前过滤对象与类有关联，则去除绑定
　　if (cl)
　　tp->q->ops->cl_ops->unbind_tcf(tp->q, cl);
　　
　　//这里传参e是在上面tcf_exts_validate中构造的扩展动作对象
　　//将上面构造的扩展动作对象存储到过滤对象f->exts->action中，完成
　　//过滤对象与动作对象的关联。
　　tcf_exts_change(tp, &f->exts, &e);
　　
　　//将fw过滤对象加入到head的hash链表中
　　f->next = head->ht[fw_hash(handle)];
　　head->ht[fw_hash(handle)] = f;

//告知添加成功
tfilter_notify(skb, n, tp, fh, RTM_NEWTFILTER);

七、收包处理（NET_CLS_ACT开启）
详细收包流程参见《网卡驱动收包》，这里仅分析在收包处理流程中涉及入口排队规则的代码。

网卡驱动调用netif_receive_skb来进行收包处理。
netif_receive_skb
　　......

　　#ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT
　　//查看代码发现在IFB接口设备中会设置NCLS值，不再需要进行入口排队规则处理，
　　//直接跳过到ncls标记处。
　　if (skb->tc_verd & TC_NCLS)
　　skb->tc_verd = CLR_TC_NCLS(skb->tc_verd);
　　goto ncls;
　　#endif

　　......
　　
　　#ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT
　　
　　//设置OK2MUNGE标记，查看代码，当前仅在pedit类型的动作中触发，如果没有此
　　//标记，则pedit类型动作在进行处理时，需要复制一次skb。
　　skb->tc_verd = SET_TC_OK2MUNGE(skb->tc_verd);
　　
　　//进行过滤
　　ret = ing_filter(skb);
　　result = TC_ACT_OK;
　　
　　//如果用户向该接口配置了ingress排队规则，则此条件成功，否则返回默认OK，
　　//让进来的报文直接向下继续处理。
　　if (dev->qdisc_ingress)
　　//如果出现报文多次内部环回，则将报文丢弃。
　　__u32 ttl = (__u32) G_TC_RTTL(skb->tc_verd);
　　if (MAX_RED_LOOP < ttl++)
　　return TC_ACT_SHOT;
　　
　　//更新报文环回值
　　skb->tc_verd = SET_TC_RTTL(skb->tc_verd,ttl);
　　
　　//标记报文是接收方向
　　skb->tc_verd = SET_TC_AT(skb->tc_verd,AT_INGRESS);
　　
　　//调用当前排队规则的入队处理回调，当前ingress的回调为ingress_enqueue
　　result = q->enqueue(skb, q)
　　ingress_enqueue
　　//使用过滤器进行分类处理
　　result = tc_classify(skb, p->filter_list, &res);
　　__be16 protocol = skb->protocol;
　　protocol = skb->protocol;
　　
　　reclassify:
　　
　　//遍历所有过滤器，当前例子仅注册了一个fw过滤器
　　for ( ; tp; tp = tp->next)
　　//先进行协议匹配，如果之前用户配置过滤器未设置协议参
　　//数，则protocol为ETH_P_ALL表示匹配任意协议。
　　//之后使用当前过滤器的classify回调进行处理。
　　//当前fw过滤器的回调为fw_classify，下面单独分析。
　　if ((tp->protocol == protocol ||
　　tp->protocol == __constant_htons(ETH_P_ALL))
　　&& (err = tp->classify(skb, tp, res)) >= 0)
　　#ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT
　　//如果过滤结果为需要重分类，则继续尝试重分类，当
　　//然也需要对重分类次数进行限制。
　　if ( TC_ACT_RECLASSIFY == err)
　　__u32 verd = (__u32) G_TC_VERD(skb->tc_verd);
　　if (MAX_REC_LOOP < verd++)
　　return TC_ACT_SHOT;

　　skb->tc_verd = SET_TC_VERD(skb->tc_verd,verd);
　　goto reclassify;
　　//其它过滤结果则直接返回，同时清除用于重分类限制
　　//的VERD标记。
　　else
　　if (skb->tc_verd)
　　skb->tc_verd = 
　　SET_TC_VERD(skb->tc_verd,0);
　　return err;
　　#endif
　　return -1;
　　
　　#ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT
　　//处理包个数、字节数统计
　　sch->bstats.packets++;
　　sch->bstats.bytes += skb->len;
　　
　　//根据过滤器结果进行返回值映射
　　switch (result)
　　case TC_ACT_SHOT:
　　result = TC_ACT_SHOT;
　　sch->qstats.drops++;
　　case TC_ACT_STOLEN:
　　case TC_ACT_QUEUED:
　　result = TC_ACT_STOLEN;
　　case TC_ACT_RECLASSIFY:
　　case TC_ACT_OK:
　　case TC_ACT_UNSPEC:
　　default:
　　skb->tc_index = TC_H_MIN(res.classid);
　　result = TC_ACT_OK;
　　return result;
　　#endif
　　
　　return result;
　　
　　//根据过滤结果，决定把进来的包丢弃，还是继续处理。
　　if (ret == TC_ACT_SHOT || (ret == TC_ACT_STOLEN))
　　kfree_skb(skb);
　　goto out;
　　
　　skb->tc_verd = 0;
　　
　　ncls:
　　#endif

　　......

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
fw_classify
　　//分类器头列表
　　head = (struct fw_head*)tp->root;

　　//包的mark，该mark是由iptables或ebtables打上的标签，fw分类器主要用于和iptables、
　　//ebtables配合来完成对特定包的匹配。
　　id = skb->mark;

　　if (head != NULL)
　　id &= head->mask;		//当前用例没有设置掩码，则完整匹配
　　
　　//遍历满足该id的hash链表
　　for (f=head->ht[fw_hash(id)]; f; f=f->next)
　　//找到匹配的过滤对象
　　if (f->id == id)
　　*res = f->res;		//这里记载了该匹配对象绑定的类，参见命令分析

　　//进行过滤对象的扩展处理，当前例子扩展为速率的限制
　　r = tcf_exts_exec(skb, &f->exts, res);
#ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT
　　return tcf_action_exec(skb, exts->action, res);
　　					/查看代码发现在IFB接口设备中会设置NCLS值，不再需要进
　　//行入口排队规则处理
　　if (skb->tc_verd & TC_NCLS)
　　skb->tc_verd = CLR_TC_NCLS(skb->tc_verd);
　　ret = TC_ACT_OK;
　　goto exec_done;
　　
　　//遍历该过滤器下所有动作，当前实例仅一个限速
　　while ((a = act) != NULL)
repeat:
　　//进行当前动作的act回调处理，当前动作为policce，则对
　　//应的回调为tcf_act_police，下面单独分析。
　　ret = a->ops->act(skb, a, res);
　　
　　//当前仅pedit动作对象会设置TC_MUNGED标记，当设置
　　//了该标记后，则去除该标记，同时设置OK2MUNGE标记
　　//后续在进行pedit时，已经复制过了，就不怕乱处理了？
　　if (TC_MUNGED & skb->tc_verd)
　　skb->tc_verd = SET_TC_OK2MUNGE(skb->tc_verd);
　　skb->tc_verd = CLR_TC_MUNGED(skb->tc_verd);
　　
　　//重复处理当前动作
　　if (ret == TC_ACT_REPEAT)
　　goto repeat;

　　//当动作结果为非PIPE时，则处理完成返回结果，否则继
　　//续使用下一个动作对象进行处理。
　　if (ret != TC_ACT_PIPE)
　　goto exec_done;
　　
　　act = a->next;
　　exec_done:
　　return ret;
#endif
　　
　　if (r < 0)
　　continue;
　　return r;

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tcf_act_police
　　//统计
　　police->tcf_bstats.bytes += skb->len;
　　police->tcf_bstats.packets++;

　　//如果当前报文长度不大于用户设置的MTU值，则为合法条件
　　if (skb->len <= police->tcfp_mtu)
　　//获取当前系统时间
　　PSCHED_GET_TIME(now);
　　
　　//计算从上一次到现在经过的ticket值，该值不能超过用户设置的最大单包峰值。
　　toks = PSCHED_TDIFF_SAFE(now, police->tcfp_t_c,police->tcfp_burst);
　　//在经过一段时间流逝后，当前可以继续多处理一些数据包，这里将之前的值进行
　　//累加补充，得到这个时间点可以处理的总的数据量（这里单位是tickt，是将根据
　　//用户设置的速率进行的字节到ticket的转换，参见上面用户命令的分析可以更清
　　//楚这里的转换机制）
　　toks += police->tcfp_toks;

　　//将当前报文大小，根据用户侧的速率表进行计算得到在当前速率下这个大小的数
　　//据需要消耗多少ticket
　　toks -= L2T(police, skb->len);
　　
　　//如果这次发包未达到用户设置的速率限制，则条件满足，此时记录当前剩余的
　　//令牌值，并返回结果。这里的tcfp_result用户也可以在命令行自行设置，如果
　　//用户没有设置则为0,对应的值为TC_ACT_OK
　　if ((toks|ptoks) >= 0)
　　police->tcfp_t_c = now;
　　police->tcfp_toks = toks;
　　police->tcfp_ptoks = ptoks;
　　return police->tcfp_result;
　　
　　//当前报文长度大于用户设置的MTU值，或者已经超过当前速率，执行用户设置的
　　//动作，当前设置为drop，对应的动作值为TC_POLICE_SHOT，该报文被丢弃。
　　police->tcf_qstats.overlimits++;
　　return police->tcf_action;

八、收包处理（NET_CLS_ACT未开启）
当用户没有开启NET_CLS_ACT宏时，入口排队规则的处理被延迟到netfilter架构的PRE_ROUTING链上，优先级在FILTER过滤之后，钩子回调函数为ing_hook。该钩子注册点详见上面“给接口设置ingress入口排队规则”。这里仅关注相关钩子函数，netfilter架构在网上有好多经验文章，这里不再对这块进行详细分析。

ing_hook
　　int fwres=NF_ACCEPT;
　　
　　//如果用户设置入口排队规则，则使用该排队规则的回调enqueue进行入队列的分类处
　　//理，否则直接通过。入队的处理在上面已经分析过了，这里不再重复。可以看到使用
　　//NET_CLS_ACT机制和netfilter的机制来处理入口排队规则因为时间点不同，各有各
　　//优缺点。NET_CLS_ACT机制是在包刚进来就进行QOS处理，必免了很多分支流程
　　//的干扰，而使用netfilter的机制，可以让包先进行网桥处理、之后再进行iptables的
　　//过滤链处理，之后才进行QOS处理，可以在进行QOS处理前做一些其它事情。
　　if (dev->qdisc_ingress)
　　fwres = q->enqueue(skb, q);

　　return fwres;