Linux网络协议栈之设备初始化
Linux网络协议栈之设备初始化
作者：bullbat
Linux网络协议栈的内核初始化工作大致分为设备链路层（e100_module_init、net_dev_init）、网络层(inet_init)、传输层（proto_init）、应用层(sock_init)初始化。由于物理层为具体的网络设备，所以内核对网络协议栈的实现以及网卡驱动实现等没有物理层（L1），驱动以及设备的初始化函数都应该化为L2层。前面介绍了e100系列网卡驱动的实现，下面我们看看内核初始化的时候对设备初始化的另一个函数net_dev_init。
/*设备处理层的初始化函数*/
static int __init net_dev_init(void)
{
int i, rc = -ENOMEM;
/*没有被初始化*/
BUG_ON(!dev_boot_phase);
/*该函数在/proc目录下创建三个文件，主要用于读取网络相关统计数据
正如我们看到的，/proc下的文件基本都为只读的，这里提供的三个文件
都没有写操作*/
if (dev_proc_init())
goto out;
/*在/sysfs设备文件系统的class中注册net节点*/
if (netdev_sysfs_init())
goto out;
/*初始化网络处理函数链表和散列表，这些函数是用来处理接收到的不同
协议族报文*/
INIT_LIST_HEAD(&ptype_all);
for (i = 0; i < 16; i++)
INIT_LIST_HEAD(&ptype_base[i]);
/*下面为初始化存放网络设备的散列表*/
/*散列表关键字由设备名称计算获得*/
for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dev_name_head); i++)
INIT_HLIST_HEAD(&dev_name_head[i]);
/*散列表关键字由设备接口索引计算获得*/
for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dev_index_head); i++)
INIT_HLIST_HEAD(&dev_index_head[i]);
/*
* Initialise the packet receive queues.
*/
/*初始化与CPU相关的数据接收队列*/
for_each_possible_cpu(i) {
struct softnet_data *queue;
queue = &per_cpu(softnet_data, i);
skb_queue_head_init(&queue->input_pkt_queue);
queue->completion_queue = NULL;
INIT_LIST_HEAD(&queue->poll_list);
set_bit(__LINK_STATE_START, &queue->backlog_dev.state);
queue->backlog_dev.weight = weight_p;
queue->backlog_dev.poll = process_backlog;
atomic_set(&queue->backlog_dev.refcnt, 1);
}
/*注册网络DMA客户端*/
netdev_dma_register();
/*标志已经初始化*/
dev_boot_phase = 0;
/*注册两个软件中断用于数据接收和发送*/
open_softirq(NET_TX_SOFTIRQ, net_tx_action, NULL);
open_softirq(NET_RX_SOFTIRQ, net_rx_action, NULL);
/*在通知链表中注册一个回调函数，用于相应CPU热插拔事件
由回调函数可以看出，一旦接到通知，CPU输入队列中的包逐一
交由netif_rx()处理*/
hotcpu_notifier(dev_cpu_callback, 0);
/*初始化目的路由缓存，通知链的方式*/
dst_init();
/*初始化网络链路层的组播模块，在/proc/net下创建文件dev_mcast
用来存放内核中网络设备与IP组播相关的参数*/
dev_mcast_init();
rc = 0;
out:
return rc;
}
Net_dev_init函数在驱动程序之前调用，用于初始化一些必要的信息，包括两种设备队列、数据输入输出队列以及注册两个用于接收和发送数据的软中断等。另外，上面各种初始化函数的层次划分可能不正确，只是便于理解。