linux phy napi

概述：

       NAPI是linux新的网卡数据处理API，据说是由于找不到更好的名字，所以就叫NAPI(New API)，在2.5之后引入。简单来说，NAPI是综合中断方式与轮询方式的技术。中断的好处是响应及时，如果数据量较小，则不会占用太多的CPU事件；缺点是数据量大时，会产生过多中断，而每个中断都要消耗不少的CPU时间，从而导致效率反而不如轮询高。轮询方式与中断方式相反，它更适合处理大量数据，因为每次轮询不需要消耗过多的CPU时间；缺点是即使只接收很少数据或不接收数据时，也要占用CPU时间。NAPI是两者的结合，数据量低时采用中断，数据量高时采用轮询。平时是中断方式，当有数据到达时，会触发中断处理函数执行，中断处理函数关闭中断开始处理。如果此时有数据到达，则没必要再触发中断了，因为中断处理函数中会轮询处理数据，直到没有新数据时才打开中断。很明显，数据量很低与很高时，NAPI可以发挥中断与轮询方式的优点，性能较好。如果数据量不稳定，且说高不高说低不低，则NAPI则会在两种方式切换上消耗不少时间，效率反而较低一些。

一、phy-napi增加

static int nuc970_ether_probe(struct platform_device *pdev)
{
	......
	netif_napi_add(dev, ðer->napi, nuc970_poll, 16);
	......
}	

void netif_napi_add(struct net_device *dev, struct napi_struct *napi,
		    int (*poll)(struct napi_struct *, int), int weight)
{
	INIT_LIST_HEAD(&napi->poll_list); //初始化链表
	napi->gro_count = 0;
	napi->gro_list = NULL;
	napi->skb = NULL;
	napi->poll = poll;
	if (weight > NAPI_POLL_WEIGHT)
		pr_err_once("netif_napi_add() called with weight %d on device %s\n",
			    weight, dev->name);
	napi->weight = weight;
	list_add(&napi->dev_list, &dev->napi_list);
	napi->dev = dev;
#ifdef CONFIG_NETPOLL
	spin_lock_init(&napi->poll_lock);
	napi->poll_owner = -1;
#endif
	set_bit(NAPI_STATE_SCHED, &napi->state); //设置napi的状态为NAPI_STATE_SCHED
}
EXPORT_SYMBOL(netif_napi_add);

二、phy-napi使能

static int nuc970_ether_open(struct net_device *dev)
{
	......
	napi_enable(ðer->napi);
	......
}	

static inline void napi_enable(struct napi_struct *n)
{
	BUG_ON(!test_bit(NAPI_STATE_SCHED, &n->state));
	smp_mb__before_clear_bit();
	clear_bit(NAPI_STATE_SCHED, &n->state);
}

三、phy-napi调度唤醒

static irqreturn_t nuc970_rx_interrupt(int irq, void *dev_id)
{
	......
	napi_schedule(&ether->napi);
	......
}

static inline void napi_schedule(struct napi_struct *n)
{
	if (napi_schedule_prep(n))
		__napi_schedule(n);
}

static inline bool napi_schedule_prep(struct napi_struct *n)
{
	return !napi_disable_pending(n) &&
		!test_and_set_bit(NAPI_STATE_SCHED, &n->state);
}

void __napi_schedule(struct napi_struct *n)
{
	unsigned long flags;

	local_irq_save(flags);
	____napi_schedule(&__get_cpu_var(softnet_data), n);
	local_irq_restore(flags);
}
EXPORT_SYMBOL(__napi_schedule);

四、phy-napi调度完成

static int nuc970_poll(struct napi_struct *napi, int budget)
{
        ......
	__napi_complete(napi);
        ......
}

void __napi_complete(struct napi_struct *n)
{
	BUG_ON(!test_bit(NAPI_STATE_SCHED, &n->state));
	BUG_ON(n->gro_list);

	list_del(&n->poll_list);
	smp_mb__before_clear_bit();
	clear_bit(NAPI_STATE_SCHED, &n->state);
}
EXPORT_SYMBOL(__napi_complete);

五、phy-napi关闭

static int nuc970_ether_close(struct net_device *dev)
{
        ......
	napi_disable(ðer->napi);
	......
}

static inline void napi_disable(struct napi_struct *n)
{
	set_bit(NAPI_STATE_DISABLE, &n->state);
	while (test_and_set_bit(NAPI_STATE_SCHED, &n->state))
		msleep(1);
	clear_bit(NAPI_STATE_DISABLE, &n->state);
}

关于NAPI的源码实现，详见： 点击打开链接