NAPI和传统收包方法的区别是：NAPI可以进一次中断收很多次的包，但是传统方法进一次中断后将包放到local cpu的softnet_data的input_queue，之后就退出中断。
一、传统方法
进入处理程序后，首先从物理设备中将数据分组拷贝到内存中，然后分组是否合法，之后分配一个skb组包，然后调用netif_rx(skb)将包放入到softnet_data的input_queue中。在下图所示的传统API收包过程中，收包的IRQ是不需要被禁用的。因为将包放入到cpu的等待队列不会耗时太长。这也从另外一个角度说明，传统API只能适用与低速设备。因此每进一次中断，只收一个包。
以3c501.c为例：irqreturn_t el_interrupt(int irq, void *dev_id) -> el_receive(dev) -> dev_alloc_skb(pkt_len+2); netif_rx(skb);
netif_rx函数不是特定与网络设备的，真实物理的驱动可以调用它，一些虚拟接口，如ppp接口在处理完本层的业务后，剥离ppp头部，调用该函数处理包，之后在netif_receive_skb中会进入到IP层处理该数据报文。
int netif_rx(struct sk_buff *skb)
{
struct softnet_data *queue;
unsigned long flags;
…
local_irq_save(flags);
queue = &__get_cpu_var(softnet_data);
__get_cpu_var(netdev_rx_stat).total++;
if (queue->input_pkt_queue.qlen <= netdev_max_backlog) {
if (queue->input_pkt_queue.qlen) {
enqueue:
__skb_queue_tail(&queue->input_pkt_queue, skb);
local_irq_restore(flags);
return NET_RX_SUCCESS;
}
napi_schedule(&queue->backlog);
goto enqueue;
}
__get_cpu_var(netdev_rx_stat).dropped++;
local_irq_restore(flags);
kfree_skb(skb);
return NET_RX_DROP;
}
netif_rx有两个返回值：NET_RX_SUCCESS和NET_RX_DROP。input_pkt_queue的类型是sk_buff_head。注意到该数据结构并没有使用内核常用的list_head作为保存skb的链表。softnet_data使用该数据结构存储与收包队列相关的元素，如skb、队列大小、lock等。如果使用list_head，那么必然要将qlen和lock放到softnet_data中，不够整洁。所以如果qlen比netdev_max_backlog还要大的时候，就会直接丢弃该包。netdev_max_backlog的值默认为1000，可以在/proc/sys/net/core/ netdev_max_backlog中设置。
struct sk_buff_head {
struct sk_buff *next; /* These two members must be first */
struct sk_buff *prev;
__u32 qlen;
spinlock_t lock;
};
如果sd queue的qlen为0，那么可能queue->backlog已经从当前cpu sd的poll_list移除，因此需要调用napi_schedule(&queue->backlog)重新将queue加入到相应的poll_list上。然后再__skb_queue_tail将skb入队列。
input_pkt_queue中的skb何时被取出呢？当我们在netif_rx中调用napi_schedule(&queue->backlog)的时候，它首先检查这个napi_struct实例是否可用。然后调用__napi_schedule来做实际的调度工作。
void __napi_schedule(struct napi_struct *n)
{
unsigned long flags;
local_irq_save(flags);
list_add_tail(&n->poll_list, &__get_cpu_var(softnet_data).poll_list);
__raise_softirq_irqoff(NET_RX_SOFTIRQ);
local_irq_restore(flags);
}
本地CPU的softnet_data中，有一个poll_list字段，用于保存所有待调度的napi_struct实例。在上面代码中，将&queue->backlog加入这个调度队列上。之后引发软中断NET_RX_SOFTIRQ。该软中断的处理函数为net_rx_action。可以想见，在该函数中必然会遍历当前softnet_data上的所有napi_struct，包括传统收包API netif_rx对应的napi_struct实例。
for_each_possible_cpu(i) {
struct softnet_data *queue;
queue = &per_cpu(softnet_data, i);
skb_queue_head_init(&queue->input_pkt_queue);
queue->completion_queue = NULL;
INIT_LIST_HEAD(&queue->poll_list);
queue->backlog.poll = process_backlog;
queue->backlog.weight = weight_p;
…
}
在net_dev_init中，初始化所有CPU上的softnet_data实例。包括初始化napi_struct实例的input_pkt_queue、poll_list，以便这个napi_struct能够在napi_schedule中挂载到softnet_data->poll_list下被调度。另外，设置这个napi_struct实例的weight为weight_p，一般地这个值64，也可以通过/proc/sys/net/core/dev_weight修改它的值。
下面是process_backlog的实现。通过这段代码，也可以了解NAPI的poll函数的实现方式。其他设备napi实例的poll函数与下面这个大同小异。
static int process_backlog(struct napi_struct *napi, int quota)
{
int work = 0;
struct softnet_data *queue = &__get_cpu_var(softnet_data);
unsigned long start_time = jiffies;
napi->weight = weight_p;
do {
struct sk_buff *skb;
local_irq_disable();
skb = __skb_dequeue(&queue->input_pkt_queue);
if (!skb) {
__napi_complete(napi);
local_irq_enable();
break;
}
local_irq_enable();
netif_receive_skb(skb);
} while (++work < quota && jiffies == start_time);
return work;
}
人格的完善是本，财富的确立是末。
