理解 Linux网络栈（1）：Linux 网络协议栈简单总结( 三 ) 1.Linux网络路径1.1发送端1.1.1应用层

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1.1.5 物理层 - 物理层封装和发送
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物理层在收到发送请求之后，通过 DMA 将该主存中的数据拷贝至内部RAM（buffer）之中。在数据拷贝中，同时加入符合以太网协议的相关header ， IFG、前导符和CRC 。对于以太网网络，物理层发送采用CSMA/CD,即在发送过程中侦听链路冲突。
一旦网卡完成报文发送，将产生中断通知CPU ，然后驱动层中的中断处理程序就可以删除保存的 skb 了。

1.1.6 简单总结

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1.2 接收端1.2.1 物理层和数据链路层

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简要过程：

一个 package 到达机器的物理网络适配器，当它接收到数据帧时，就会触发一个中断，并将通过 DMA 传送到位于 linux kernel 内存中的 rx_ring 。
网卡发出中断，通知 CPU 有个 package 需要它处理。中断处理程序主要进行以下一些操作，包括分配 skb_buff 数据结构，并将接收到的数据帧从网络适配器I/O端口拷贝到skb_buff 缓冲区中；从数据帧中提取出一些信息，并设置 skb_buff 相应的参数，这些参数将被上层的网络协议使用，例如skb->protocol；
终端处理程序经过简单处理后，发出一个软中断（NET_RX_SOFTIRQ），通知内核接收到新的数据帧。
内核 2.5 中引入一组新的 API 来处理接收的数据帧，即 NAPI 。所以，驱动有两种方式通知内核：(1) 通过以前的函数netif_rx；(2)通过NAPI机制。该中断处理程序调用 Network device的 netif_rx_schedule 函数，进入软中断处理流程，再调用 net_rx_action 函数。
该函数关闭中断，获取每个 Network device 的 rx_ring 中的所有 package ，最终 pacakage 从 rx_ring 中被删除，进入 netif _receive_skb 处理流程。
netif_receive_skb 是链路层接收数据报的最后一站。它根据注册在全局数组 ptype_all 和 ptype_base 里的网络层数据报类型，把数据报递交给不同的网络层协议的接收函数(INET域中主要是ip_rcv和arp_rcv) 。该函数主要就是调用第三层协议的接收函数处理该skb包，进入第三层网络层处理。

1.2.2 网络层

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IP 层的入口函数在 ip_rcv 函数。该函数首先会做包括 package checksum 在内的各种检查，如果需要的话会做 IP defragment（将多个分片合并），然后 packet 调用已经注册的 Pre-routing netfilter hook，完成后最终到达 ip_rcv_finish 函数。
ip_rcv_finish 函数会调用 ip_router_input 函数，进入路由处理环节。它首先会调用 ip_route_input 来更新路由，然后查找 route ，决定该 package 将会被发到本机还是会被转发还是丢弃：如果是发到本机的话，调用 ip_local_deliver 函数，可能会做 de-fragment（合并多个 IP packet），然后调用 ip_local_deliver 函数。该函数根据 package 的下一个处理层的 protocal number ，调用下一层接口，包括 tcp_v4_rcv （TCP）, udp_rcv （UDP）， icmp_rcv (ICMP) ， igmp_rcv(IGMP) 。对于 TCP 来说，函数 tcp_v4_rcv 函数会被调用，从而处理流程进入 TCP 栈。如果需要转发（forward），则进入转发流程。该流程需要处理 TTL ，再调用 dst_input 函数。该函数会（1）处理 Netfilter Hook （2）执行 IP fragmentation （3）调用 dev_queue_xmit ，进入链路层处理流程。
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