linux内核网络协议栈--linux网络设备理解

Question

如题所述

Answer 1

Linux内核的网络协议栈设计基于设备无关性和协议无关性，确保了对各种网卡驱动和网络协议的统一管理。它主要分为四层：网络协议接口层、网络设备接口层、设备驱动功能层和网络设备媒介层。

在网络协议接口层，上层协议如ARP或IP通过dev_queue_xmit发送和接收数据包，通过netif_rx处理具体协议操作。关键的结构体struct sk_buff在这里起到数据包传输的作用。

设备接口层通过net_device结构体为不同硬件提供统一接口，实现了硬件抽象化，驱动程序只需通过填充成员并注册，即可与内核交互，使用统一的初始化、注册和注销功能。

设备驱动功能层负责设备的具体操作，如设备打开、停止、传输等，涉及中断处理函数读取并传递数据包。网络设备媒介层对应实际物理设备，涉及寄存器操作。

数据包的收发主要通过skb_buff结构，如使用alloc_skb分配和kfree_skb释放。sk_buff中的成员如data、tail和end等用于数据包的管理和操作。

在Linux网络设备中，系统检测到的PCI设备通过net_device作为逻辑设备与协议栈交互，驱动程序通过初始化、打开、关闭和发送等方法管理这些设备，接收数据则由中断处理程序负责。