⽹卡⼯作原理
⽹卡⼯作原理
1 ⽹卡发包
⽹卡驱动程序将IP包添加14字节的MAC头，构成frame（暂⽆CRC）。Frame（暂⽆CRC）中含有发送端和接收端的MAC地址，由于是驱动程序创建MAC头，所以可以随便输⼊地址，也可以进⾏主机伪装。
驱动程序将frame（暂⽆CRC）拷贝到⽹卡芯⽚内部的缓冲区，由⽹卡处理。
⽹卡芯⽚将未完全完成的frame（缺CRC）再次封装为可以发送的packet，也就是添加头部同步信息和CRC校验，然后丢到⽹线上，就完成⼀个IP报的发送了，所有接到⽹线上的⽹卡都可以看到该packet。
2 ⽹卡收包
丁俊晖第三杆147⽹线上的packet⾸先被⽹卡获取，⽹卡会检查packet的CRC校验，保证完整性，然后将packet头去掉，得到frame。⽹卡会检查MAC包内的⽬的MAC 地址，如果和本⽹卡的MAC地址不⼀样则丢弃(混杂模式除外)。
⽹卡将frame拷贝到⽹卡内部的FIFO缓冲区，触发硬件中断。（如有ring buffer的⽹卡，好像frame可以先存在ring buffer⾥再触发软件中断（下篇⽂章将详细解释Linux中frame的⾛向），ring buffer是⽹卡和驱动程序共享，是设备⾥的内存，但是对操作系统是可见的，因为看到linux内核源码⾥⽹卡驱动程序是使⽤kcalloc来分配的空间，所以ring buffer⼀般都有上限，另外这个ring buffer size，表⽰的应该是能存储的frame的个数，⽽不是字节⼤⼩。另外有些系统的 ethtool 命令并不能改变ring parameters来设置ring buffer的⼤⼩，暂时不知道为什么，可能是驱动不⽀持。）
⽹卡驱动程序通过硬中断处理函数，构建sk_buff，把frame从⽹卡FIFO拷贝到内存skb中，接下来交给内核处理。（⽀持napi的⽹卡应该是直接放在ring buffer，不触发硬中断，直接使⽤软中断，拷贝ring buffer⾥的数据，直接输送给上层处理，每个⽹卡在⼀次软中断处理过程能处理weight个frame）
过程中，⽹卡芯⽚对frame进⾏了MAC过滤，以减⼩系统负荷。（除了混杂模式）
3 ⽹卡中断处理函数
产⽣中断的每个设备都有⼀个相应的中断处理程序，是设备驱动程序的⼀部分。每个⽹卡都有⼀个中断处理程序，⽤于通知⽹卡该中断已经被接收了，以及把⽹卡缓冲区的数据包拷贝到内存中。
当⽹卡接收来⾃⽹络的数据包时，需要通知内核数据包到了。⽹卡⽴即发出中断。内核通过执⾏⽹卡
酒精的浓度越高已注册的中断处理函数来做出应答。中断处理程序开始执⾏，通知硬件，拷贝最新的⽹络数据包到内存，然后读取⽹卡更多的数据包。
这些都是重要、紧迫⽽⼜与硬件相关的⼯作。内核通常需要快速的拷贝⽹络数据包到系统内存，因为⽹卡上接收⽹络数据包的缓存⼤⼩固定，⽽且相⽐系统内存也要⼩得多。所以上述拷贝动作⼀旦被延迟，必然造成⽹卡FIFO缓存溢出 - 进⼊的数据包占满了⽹卡的缓存，后续的包只能被丢弃，这也应该就是ifconfig⾥的overrun的来源。
当⽹络数据包被拷贝到系统内存后，中断的任务算是完成了，这时它把控制权交还给被系统中断前运⾏的程序。
4 缓冲区访问cs1.6加人
空间主人寄语甘字少一横⽹卡的内核缓冲区，是在PC内存中，由内核控制，⽽⽹卡会有FIFO缓冲区，或者ring buffer，这应该将两者区分开。FIFO⽐较⼩，⾥⾯有数据便会尽量将数据存在内核缓冲中。
⽹卡中的缓冲区既不属于内核空间，也不属于⽤户空间。它属于硬件缓冲，允许⽹卡与操作系统之间有个缓冲；
内核缓冲区在内核空间，在内存中，⽤于内核程序，做为读⾃或写往硬件的数据缓冲区；
⽤户缓冲区在⽤户空间，在内存中，⽤于⽤户程序，做为读⾃或写往硬件的数据缓冲区；
另外，为了加快数据的交互，可以将内核缓冲区映射到⽤户空间，这样，内核程序和⽤户程序就可以同时访问这⼀区间了。
珠海景点对于有ring buffer的⽹卡，ring buffer是由驱动与⽹卡共享的，所以内核可以直接访问ring buffer，⼀般拷贝frames的副本到⾃⼰的内核空间进⾏处理（deliver到上层协议，之后的⼀个个skb就是按skb的指针传递⽅式传递，直到⽤户获得数据，所以，对于ring buffer⽹卡，⼤量拷贝发⽣在frame从ring buffer传递到内核控制的计算机内存⾥）。
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