日期:2014-05-16  浏览次数:20689 次

[百度分享]以太网卡TSO技术浅析(二)
     网卡驱动层对TSO的支持 
     如果skb_shinfo(skb)->tso_size不为0,则表明网卡需要对这样的skb作特殊的处理(而只有当网卡驱动初始化时声明自己支持TSO,才可能出现这样的skb),以e1000网卡驱动为例: 
函数e1000_tso,在文件drivers/net/e1000/e1000_main.c,被e1000_xmit_frame (即hard_start_xmit服务函数)调用
if(skb_shinfo(skb)->tso_size) {

      // 计算头部偏移
      ipcss = skb->nh.raw - skb->data;
      ipcso = (void *)&(skb->nh.iph->check) - (void *)skb->data;
      tucss = skb->h.raw - skb->data;
      tucso = (void *)&(skb->h.th->check) - (void *)skb->data;
      tucse = 0;
……
       //把头部偏移放入context,最终写入寄存器
      context_desc = E1000_CONTEXT_DESC(adapter->tx_ring, i);
      context_desc->lower_setup.ip_fields.ipcss  = ipcss;
      context_desc->lower_setup.ip_fields.ipcso  = ipcso;
      context_desc->lower_setup.ip_fields.ipcse  = cpu_to_le16(ipcse);
      context_desc->upper_setup.tcp_fields.tucss = tucss;
      context_desc->upper_setup.tcp_fields.tucso = tucso;
      context_desc->upper_setup.tcp_fields.tucse = cpu_to_le16(tucse);
      context_desc->tcp_seg_setup.fields.mss     = cpu_to_le16(mss);
      context_desc->tcp_seg_setup.fields.hdr_len = hdr_len;
      context_desc->cmd_and_length = cpu_to_le32(cmd_length);
……
}
……
   //设置TSO标志
   if (likely(tso))
      tx_flags |= E1000_TX_FLAGS_TSO;
……
   //发送“大”的skb数据
e1000_tx_queue(adapter,
      e1000_tx_map(adapter, skb, first, max_per_txd, nr_frags, mss),
      tx_flags);
即驱动需要告诉网卡硬件(设置E1000_TX_FLAGS_TSO标志),让网卡对这个skb重新分块,对每一个分块计算TCP头和IP头校验和,为此需要告诉网卡对应字段的偏移。 




   TSO对基于RAW_SOCKET的抓包工具的影响 
当发送数据包时,skb经过如下路径发向网卡驱动 
net_tx_action->dev_queue_xmit()->驱动的hard_start_xmit服务函数

在函数dev_queue_xmit()中,如果有抓包工具开启了RAW_SOCKET,则该函数会在调用hard_start_xmit之前调用 dev_queue_xmit_nit clone一份skb交给抓包工具。如果skb是一个TSO-enable的特殊skb,抓包工具将会看到这个长度大于MTU的“特殊”skb。 而且,由于TCP、IP的校验和与长度字段将由网卡重新计算,一些版本的内核有可能为了优化而不去计算填写这些数值,所以除了会出现大数据包、校验和与长 度错误的现象。 

例如:使用tcpdump在支持TSO的网卡抓取外出数据包可能会出现如下3种错误,其中第一种一般出现在使用e1000网卡驱动的2.6.9内核上,第2种出现在使用bnx2网卡驱动的2.6.9内核上,第3种出现在2.6.23+版本后的内核上: 
? ip bad len = 0 
000001 IP 192.168.13.1.61941 > 192.168.13.223.32879: . ack 4345 win 32768 <nop,nop,timestamp 945581949 19361257>
000145 IP bad-len 0
000229 IP 192.168.13.1.61941 > 192.168.13.223.32879: . ack 8689 win 32768 <nop,nop,timestamp 945581949 19361257>
000011 IP bad-len 0
? bad&n