如何将NAPI轮询函数卸载到工作队列

Question

我正在使用Linux3.3，这是smsc911x的以太网驱动程序。我想把NAPI投票函数移到工作队列中。

我的问题是：

1. 如何将NAPI民意测验函数参数传递给work_struct？
2. 如何从work_struct中获取NAPI民意测验函数参数？(与上文Q.1有关)
3. 如何将npackets值返回到原始NAPI轮询函数调用方？

以下是一些解释：

当前的NAPI轮询功能直接读取recevie，这是我想要改变的，用DMA控制器来完成。对于这个DMA，我触发DMA，使用wait_event_interruptible睡觉，然后被DMA的ISR与wake_up_interruptible唤醒。如您所知，NAPI轮询功能处于中断上下文(softirq)中，因此我无法在那里睡觉以完成DMA。我希望将NAPI轮询函数(读取RX )移动到使用work_struct的等待队列(进程上下文)。

问题是，NAPI轮询函数是由内核使用两个参数调用的: struct napi_struct *napi和int预算。我希望将这些参数传递给work_struct，并将work_struct排队到工作队列(使用queue_work函数)。

work_struct看起来如下所示。(包括/linux/workQuee.h)

struct work_struct { 
        atomic_long_t data;
        struct list_head entry; 
        work_func_t func;
#ifdef CONFIG_LOCKDEP
        struct lockdep_map lockdep_map;
#endif
};

我认为atomic_long_t数据是用来将参数传递给work_struct的。如何将参数传递给work_struct？我尝试过这样做(我在用于设备驱动程序struct smsc911x_data的结构中添加了用于传递工作的成员struct work_struct rx_work )：

struct work_arg { // a new struct for pass the arguments
        struct napi_struct *napi;
        int budget;
};

/* NAPI poll function */
static int smsc911x_poll(struct napi_struct *napi, int budget) {
        struct smsc911x_data *pdata =
                container_of(napi, struct smsc911x_data, napi);
        struct net_device *dev = pdata->dev;
        int npackets = 0;
if (enable_rx_use_dma == 1) {  // when using DMA for FIFO read
        prom_printf("moving it to workqueue\n");
        struct work_arg *p;
        p = kzalloc(sizeof(struct work_arg), GFP_KERNEL);
        p->napi = napi;
        p->budget = budget;
        pdata->rx_work.data = (atomic_long_t) p; // <== THIS LINE
        prom_printf("queue work, with napi = %x, budget = %d\n", napi, budget);
        queue_work(rx_work_workqueue, &pdata->rx_work); // smsc911x_poll_work } else {
        -- original NAP poll function, reads FIFO until it's empty and enables the RX interrupt and 
        -- keeps the number of processed packets to npackets.
        return npackets;
}

对于上面的“此行”，我在编译过程中会出错。

with pdata->rx_work.data = p; , I get error: incompatible types when assigning to type 'atomic_long_t' from type 'struct work_arg *'
with pdata->rx_work.data = (atomic_long_t) p; , I get error: conversion to non-scalar type requested.

此外，在新的工作函数中，如何提取原始论证？我在下面试了一下，这会给我带来错误。

/* New work function called by the default worker thread */ static int smsc911x_poll_work(struct work_struct *work) {
        struct smsc911x_data *pdata =
                container_of(work, struct smsc911x_data, rx_work);
        struct net_device *dev = pdata->dev;
        int npackets = 0;
        struct napi_struct *napi = (struct work_struct *)work->data.napi;  // <== THIS LINE
        int budget = (struct work_struct *)work->data.budget;  // <== THIS LINE ..
}

从上面的“这句话，我会犯错误”。

错误：“atomic_long_t”没有成员名为“napi”错误：“atomic_long_t”没有名为“预算”的成员

我不知道如何将返回值传递给原始的NAPI投票函数调用者。

我不确定这种转换(从NAPI投票到工作队列)是否可行。很抱歉有这么长的问题，但是如果有任何帮助，我们将不胜感激。

添加:因为struct smsc911x_data同时具有struct work_struct rx_work和struct work_struct rx_work；作为成员，我可以通过以下方法轻松地从work_struct *work (工作函数的参数)中获得struct *rx_work：

struct smsc911x_data *pdata = container_of(work，struct smsc911x_data，rx_work)；struct napi_struct *pdata= &pdata.napi；

所以，也许我可以在struct smsc911x_data中通过一个新的成员值来传递int预算。我很想知道这个案子的正确做法。

Answer 1

1. 如何将NAPI民意测验函数参数传递给work_struct？

只需创建新结构，该结构嵌入work_struct并将参数添加到其中：

struct my_work {
    struct work_struct base_work;// Embedded work_struct
    struct napi_struct *napi; // Your arguments
    int budget;
};

static int smsc911x_poll(struct napi_struct *napi, int budget) {
    struct my_work* p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_ATOMIC /* Flag usable for interrupt context */);
    INIT_WORK(&p->base_work, smsc911x_poll_work); // Initialize underliying structure.
    p->budget = budget; // Initialize your members
    p->napi = napi;
    ...
}

1. 如何从work_struct中获取NAPI民意测验函数参数？(与上文Q.1有关)

使用container_of

static int smsc911x_poll_work(struct work_struct *work) {
    struct my_work* p = container_of(work, struct my_work, base_work);
    ...
}

1. 如何将npackets值返回到原始NAPI轮询函数调用方？

正如我从描述(例如，http://www.linuxfoundation.org/collaborate/workgroups/networking/napi)中了解到的那样，这个函数应该处理已准备好的数据包。这个处理应该在函数本身内完成，而不是推迟到workqueue或类似的。

Answer 2

这种方法看起来非常无效，因为您需要两次中断，一次是在接收数据包时，另一次是在DMA tansfer完成时。

我认为这是DMA网络接口的工作方式:当数据包到达时，套接字缓冲区已经被分配并映射到DMA内存缓冲区中，DMA被启动。

1. 数据包通过DMA从网卡传送到套接字缓冲区。
2. NIC会引发硬件中断(当DMA传输完成时)。
3. 硬件中断处理程序调度数据包接收软件中断(SOFTIRQ)
4. SOFTIRQ为进一步处理进行NAPI轮询()。
5. NAPI轮询()处理DMA缓冲区中的数据包，并将其作为sk_buff传递到上层，并初始化新的DMA缓冲区。如果处理了所有数据包(配额)，则启用IRQ，并通知NAPI停止轮询。