Linux 网卡如何支持TSO GSO指南

来源链接:http://gavin1992.gotoip2.com/papperdetails_tech.php?pid=11
 

1.什么是TSO GSO

  TSO是tcp segment offload的缩写,GSO是 generic segmentation offload 的缩写

  详细解释参看http://en.wikipedia.org/wiki/Large_segment_offload

  对TSO的简单理解就是:

   比如:我们要用汽车把3000本书送到另一个城市,每趟车只能装下1000本书,

那么我们就要书分成3次来发。如何把3000本书分成3份的事情是我们做的,汽车司机只负责运输。

  TSO的概念就是:我们把3000本书一起给司机,由他去负责拆分的事情,这样我们就有更多的时间处理其他事情。

  对应到计算机系统中,“我们”就是CPU,“司机”就是网卡。

  在网络系统中,发送tcp数据之前,CPU需要根据MTU(一般为1500)来将数据放到多个包中发送,对每个数据包都要添加ip头,tcp头,分别计算IP校验和,TCP校验和。如果有了支持TSO的网卡,CPU可以直接将要发送的大数据发送到网卡上,由网卡硬件去负责分片和计算校验和。

 

2. TSO GSO网卡驱动与系统的接口:

 

步骤1.       设置支持TSO support flag 同时需要支持SG

     netdev->features |= NETIF_F_TSO;

     netdev->features |= NETIF_F_SG | NETIF_F_IP_CSUM;

 

 

步骤2       设置GSO最大值

netdev ->gso_max_size = 8*1024;  //网卡支持的gso size,通知系统每个tcp数据块的最大长度。

                                                    //TCP的窗口大小最大为64K,

 

步骤3:  发送函数需要处理skb数据

 支持tso的skb数据存储格式如下:

第一块数据存储在skb的data->tail之间,其他分块存储在skb_shinfo(skb)->frags中。

代码示例如下:

 

View Code
复制代码
int  xmit_support_sg_tso( struct  sk_buff  * skb)
{
    size 
=  (skb -> tail  -  skb -> data);   //  the first fragment is stored in the skb.
     for  (f  =   0 ; f  <  skb_shinfo(skb) -> nr_frags; f ++ )    {
            size 
+=  skb_shinfo(skb) -> frags[f].size;  /// /other frags .
    }

    memcpy(dbg_send_queue, skb
-> data,   skb -> tail  -  skb -> data);    // real first frag
     for  (f  =   0 ; f  <  skb_shinfo(skb) -> nr_frags; f ++ )   // process frags.
    {
            
struct  skb_frag_struct  * frag;
            
int  f_offset  =   0 ;
            
int  f_len  =   0 ;
            
char   * addr;
            
            frag 
=   & skb_shinfo(skb) -> frags[f];
            f_len 
=  frag -> size;
            f_offset 
=  frag -> page_offset;

            addr 
=  ( char   * )page_address(frag -> page) ;   // change page addr to virt addr.
            
           memcpy(dbg_send_queue, addr 
+  f_offset,         f_len);             
           offset 
+=  f_len;
    }
}
复制代码

 

步骤4: 支持    ethtool

static struct ethtool_ops comNIC_ethtool_ops = {

    .get_settings           = netdev_get_settings,

    .set_settings           = netdev_set_settings,

    .get_drvinfo            = netdev_get_drvinfo,

    .get_link               = netdev_get_link,

    .get_rx_csum            = cmb_ethtool_op_get_rx_csum,

    .set_rx_csum            = cmb_ethtool_op_set_rx_csum,

    .get_tx_csum            = cmb_ethtool_op_get_tx_csum,

    .set_tx_csum            = cmb_ethtool_op_set_tx_csum,

    //.set_sg                 = ethtool_op_set_sg,

#ifdef NETIF_F_TSO

    .get_tso                = cmb_ethtool_op_get_tso,

    .set_tso                = cmb_ethtool_op_set_tso,

#endif

}

 

命令行检验:

 

查看是否支持tso gso等:

ethtool -k comnic0

 

  设置tso gso打开和关闭

ethtool -K comnic0 tso off

ethtool -K comnic0 gso off

 

-----------------------------------驱动对tso gso的支持完成-----------------------------------------------

ps:1.支持tso需要同时声明支持scattle / gather, 因为skb的分片数据不是存储在一个连续的地址上。当然:网卡硬件可以不支持scattle/gather这种DMA方式。

2. 需要同时支持硬件校验和。

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