Chinese (Simplified)

Note

此文件的目的是为让中文读者更容易阅读和理解，而不是作为一个分支。 因此， 如果您对此文件有任何意见或更新，请先尝试更新原始英文文件。 如果您发现本文档与原始文件有任何不同或者有翻译问题，请发建议或者补丁给 该文件的译者，或者请求中文文档维护者和审阅者的帮助。

Original:

Softnet Driver Issues

翻译:

陈思为 Siwei Chen <businiaoanka@anka1.top>

Softnet 驱动问题

探测指南

地址校验

为设备获取的任何硬件层地址都应进行校验。例如，以太网地址应使用 linux/etherdevice.h 中的 is_valid_ether_addr() 进行检查。

关闭/停止指南

静默

ndo_stop 例程被调用后，硬件不得再收发任何数据。所有在途报文都必须中止。 如有必要，应轮询或等待任何复位命令完成。

自动关闭

若设备仍处于 UP 状态，ndo_stop 例程将由 unregister_netdevice 调用。

发送路径指南

提前停止队列

ndo_start_xmit 方法在任何正常情况下都不得返回 NETDEV_TX_BUSY。 除非设备确实无法预先判断其发送功能何时会繁忙，否则返回该值被视为严重错误。

相反，驱动必须正确地维护队列。例如，对于实现分散-聚集 （scatter-gather）的驱动，这意味着：

static u32 drv_tx_avail(struct drv_ring *dr)
{
        u32 used = READ_ONCE(dr->prod) - READ_ONCE(dr->cons);

        return dr->tx_ring_size - (used & dr->tx_ring_mask);
}

static netdev_tx_t drv_hard_start_xmit(struct sk_buff *skb,
                                       struct net_device *dev)
{
        struct drv *dp = netdev_priv(dev);
        struct netdev_queue *txq;
        struct drv_ring *dr;
        int idx;

        idx = skb_get_queue_mapping(skb);
        dr = dp->tx_rings[idx];
        txq = netdev_get_tx_queue(dev, idx);

        //...
        /* 这应当是极为罕见的竞争——记录下来。 */
        if (drv_tx_avail(dr) <= skb_shinfo(skb)->nr_frags + 1) {
                netif_tx_stop_queue(txq);
                netdev_warn(dev, "Tx Ring full when queue awake!\n");
                return NETDEV_TX_BUSY;
        }

        //... 将报文排队到网卡 ...

        netdev_tx_sent_queue(txq, skb->len);

        //... 使用 WRITE_ONCE() 更新 tx 生产者索引 ...

        if (!netif_txq_maybe_stop(txq, drv_tx_avail(dr),
                                  MAX_SKB_FRAGS + 1, 2 * MAX_SKB_FRAGS))
                dr->stats.stopped++;

        //...
        return NETDEV_TX_OK;
}

然后在 TX 回收事件处理的末尾：

//... 使用 WRITE_ONCE() 更新 tx 消费者索引 ...

netif_txq_completed_wake(txq, cmpl_pkts, cmpl_bytes,
                         drv_tx_avail(dr), 2 * MAX_SKB_FRAGS);

无锁队列停止/唤醒辅助宏

The netif_txq_maybe_stop() and __netif_txq_completed_wake() macros are designed to safely implement stopping and waking netdev queues without full lock protection.

We assume that there can be no concurrent stop attempts and no concurrent wake attempts. The try-stop should happen from the xmit handler, while wake up should be triggered from NAPI poll context. The two may run concurrently (single producer, single consumer).

The try-stop side is expected to run from the xmit handler and therefore it does not reschedule Tx (netif_tx_start_queue() instead of netif_tx_wake_queue()). Uses of the stop macros outside of the xmit handler may lead to xmit queue being enabled but not run. The waking side does not have similar context restrictions.

The macros guarantee that rings will not remain stopped if there’s space available, but they do not prevent false wake ups when the ring is full! Drivers should check for ring full at the start for the xmit handler.

All descriptor ring indexes (and other relevant shared state) must be updated before invoking the macros.

netif_txq_maybe_stop()、netif_txq_try_stop() 等标准宏已经过充分测试， 请优先使用它们，而非本地同步方案。

无独占所有权

ndo_start_xmit 方法不得修改被克隆 SKB 的共享部分。

及时完成

请谨记：一旦 ndo_start_xmit 方法返回 NETDEV_TX_OK， 驱动就有责任在有限的时间内释放该 SKB。

例如，这意味着不允许你的 TX 缓解方案在没有新 TX 报文发送时， 让 TX 报文永远“滞留”在 TX 环中而不被回收。 这种错误会使等待发送缓冲区空间释放的套接字发生死锁。

若 ndo_start_xmit 方法返回 NETDEV_TX_BUSY， 则不得保留对该 SKB 的任何引用，也不得尝试释放它。

错误消息报告

许多驱动配置接口会向驱动传递一个 Netlink 扩展 ACK（extack）对象 （直接作为参数，或作为参数结构体的成员）。驱动应尽量通过 extack 对象 报告大多数错误。表示系统或设备行为异常、处于不良状态的系统级异常，则应继续 报告到系统日志。

消息应 要么 通过 extack 传递， 要么 写入系统日志。驱动不应 试图将同一信息同时报告到两处。