Linux内核中流量控制(4)
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5.4 PRIO(priority)PRIO是PFIFO_FAST算法的扩展，PFIFO_FAST中一共是3个队列, 而PRIO最多可设置16个带(band)，每个带都相当于是一个PFIFO_FAST, 因此可以进行更细粒度地分类然后进行排队, 在net/sched/sch_prio.c中定义。5.4.1 操作结构定义// 最大带数#define TCQ_PRIO_BANDS 16// 最小带数#define TCQ_MIN_PRIO_BANDS 2// PRIO私有数据结构struct prio_sched_data{// 有效带数, 不超过16 int bands;// 协议过滤器链表 struct tcf_proto *filter_list;// 优先权转带值的转换数组, 数组是16个元素 u8 prio2band[TC_PRIO_MAX+1];// 16个qdisc指针的数组 struct Qdisc *queues[TCQ_PRIO_BANDS];};// PRIO流控算法操作结构static struct Qdisc_ops prio_qdisc_ops = { .next = NULL, .cl_ops = &prio_class_ops, .id = "prio", .priv_size = sizeof(struct prio_sched_data), .enqueue = prio_enqueue, .dequeue = prio_dequeue, .requeue = prio_requeue, .drop = prio_drop, .init = prio_init, .reset = prio_reset, .destroy = prio_destroy, .change = prio_tune, .dump = prio_dump, .owner = THIS_MODULE,};// PRIO类别操作结构static struct Qdisc_class_ops prio_class_ops = { .graft = prio_graft, .leaf = prio_leaf, .get = prio_get, .put = prio_put, .change = prio_change, .delete = prio_delete, .walk = prio_walk, .tcf_chain = prio_find_tcf, .bind_tcf = prio_bind, .unbind_tcf = prio_put, .dump = prio_dump_class,};5.4.2 初始化static int prio_init(struct Qdisc *sch, struct rtattr *opt){// PRIO私有数据 struct prio_sched_data *q = qdisc_priv(sch); int i;// 16个Qdisc都初始化为noop_qdisc for (i=0; i<TCQ_PRIO_BANDS; i++) q->queues[i] = &noop_qdisc; if (opt == NULL) { return -EINVAL; } else { int err;// 根据参数选项设置PRIO算法内部参数 if ((err= prio_tune(sch, opt)) != 0) return err; } return 0;}// 算法参数调整, 同时也是prio_qdisc_ops结构的change成员函数// 指定有多少个带, 每个带对应一个pfifo_fast的流控节点static int prio_tune(struct Qdisc *sch, struct rtattr *opt){// PRIO私有数据 struct prio_sched_data *q = qdisc_priv(sch);// TC的PRIO的参数, 包括带数和优先权值到带值的转换数组 struct tc_prio_qopt *qopt = RTA_DATA(opt); int i;// 长度检查 if (opt->rta_len < RTA_LENGTH(sizeof(*qopt))) return -EINVAL;// 带数为2~16个 if (qopt->bands > TCQ_PRIO_BANDS || qopt->bands < 2) return -EINVAL;// 检查转换数组中的值是否都不超过带数, 否则非法 for (i=0; i<=TC_PRIO_MAX; i++) { if (qopt->priomap[i] >= qopt->bands) return -EINVAL; } sch_tree_lock(sch);// 有效带数 q->bands = qopt->bands;// 映射数组: 优先权值 -> 带值 memcpy(q->prio2band, qopt->priomap, TC_PRIO_MAX+1);// 将大于等于带值的的Qdisc数组项都释放掉, 指向noop_qdisc for (i=q->bands; i<TCQ_PRIO_BANDS; i++) { struct Qdisc *child = xchg(&q->queues[i], &noop_qdisc); if (child != &noop_qdisc) qdisc_destroy(child); } sch_tree_unlock(sch);// 设置有效的Qdisc数组, 数量为指定的带数 for (i=0; i<q->bands; i++) {// 为noop_qdisc表示该qdisc数组项可用 if (q->queues[i] == &noop_qdisc) { struct Qdisc *child;// 创建一个pfifo_fast的Qdisc child = qdisc_create_dflt(sch->dev, &pfifo_qdisc_ops); if (child) { sch_tree_lock(sch);// 将生成的PFIFO_FAST的Qdisc赋给PRIO的Qdisc中的一个数组元素 child = xchg(&q->queues[i], child);// 这个判断应该是unlikely的, 结果应该是假 if (child != &noop_qdisc) qdisc_destroy(child); sch_tree_unlock(sch); } } } return 0;}值得注意的是在初始化赋值函数中没有设置过滤器链表q->filter_list, 应该是后续执行单独命令进行绑定的。 5.4.3 入队static intprio_enqueue(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *sch){ struct Qdisc *qdisc; int ret;// 根据skb数据包的优先权值(priority)确定带值, 返回该带值对应的Qdisc qdisc = prio_classify(skb, sch, &ret);#ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT if (qdisc == NULL) {// 该处的qdisc为空, 丢包 if (ret == NET_XMIT_BYPASS) sch->qstats.drops++; kfree_skb(skb); return ret; }#endif// 调用该qdisc的入队函数, 正常就是pfifo_fast流控算法的入队函数 if ((ret = qdisc->enqueue(skb, qdisc)) == NET_XMIT_SUCCESS) {// 入队成功, 统计值更新 sch->bstats.bytes += skb->len; sch->bstats.packets++; sch->q.qlen++; return NET_XMIT_SUCCESS; } sch->qstats.drops++; return ret;}// PRIO分类操作static struct Qdisc *prio_classify(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *sch, int *qerr){// PRIO私有数据 struct prio_sched_data *q = qdisc_priv(sch);// 带值初始化为数据包优先权值 u32 band = skb->priority; struct tcf_result res;// 缺省返回错误值: 旁路 *qerr = NET_XMIT_BYPASS;// 优先权的低16位清零后不等于Qdisc的句柄值的情况 if (TC_H_MAJ(skb->priority) != sch->handle) {#ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT// 该内核选项表示Qdisc可以对数据包进行最终动作,如发送, 丢弃等// TC分类 switch (tc_classify(skb, q->filter_list, &res)) {// STOLEN或QUEUED都表示成功 case TC_ACT_STOLEN: case TC_ACT_QUEUED: *qerr = NET_XMIT_SUCCESS; case TC_ACT_SHOT: return NULL; };// 没有过滤表 if (!q->filter_list ) {#else// 没有过滤表或者分类不成功 if (!q->filter_list || tc_classify(skb, q->filter_list, &res)) {#endif// 如果带值高16位非0, 带值取为0 if (TC_H_MAJ(band)) band = 0;// 用带值的最低4位作为转换数组的索引返回相应的Qdisc流控结构 return q->queues[q->prio2band[band&TC_PRIO_MAX]]; }// 分类成功, 将返回的类别值赋值为带值 band = res.classid; }// 优先权的低16位清零后等于Qdisc的句柄值的情况// 带值为取priority的低16位 band = TC_H_MIN(band) - 1;// 如果超过Qdisc中的有效带数, 取0号优先权对应的带值对应的Qdisc数组项 if (band > q->bands) return q->queues[q->prio2band[0]];// 取带值对应的Qdisc数组项 return q->queues[band];}/* net/sched/sch_api.c *//* Main classifier routine: scans classifier chain attached to this qdisc, (optionally) tests for protocol and asks specific classifiers. */// TC分类, 返回0表示分类成功, 负数表示没有合适的类, 正数是各种重新操作方法int tc_classify(struct sk_buff *skb, struct tcf_proto *tp, struct tcf_result *res){ int err = 0;// 数据包协议, 是以太头中的协议类型 u32 protocol = skb->protocol;#ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT struct tcf_proto *otp = tp;reclassify:#endif protocol = skb->protocol;// 循环tcf_proto链表 for ( ; tp; tp = tp->next) { if ((tp->protocol == protocol || tp->protocol == __constant_htons(ETH_P_ALL)) &&// 调用tcf_proto的分类算法 (err = tp->classify(skb, tp, res)) >= 0) {// 协议符合的情况#ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT// 需要重新分类 if ( TC_ACT_RECLASSIFY == err) {// verdict: 对数据包的处理结果 __u32 verd = (__u32) G_TC_VERD(skb->tc_verd); tp = otp; if (MAX_REC_LOOP < verd++) { printk("rule prio %d protocol %02x reclassify isbuggy packet dropped\n", tp->prio&0xffff, ntohs(tp->protocol)); return TC_ACT_SHOT; }// skb->tc_verd = SET_TC_VERD(skb->tc_verd,verd); goto reclassify; } else {// 分类成功// 设置数据包的TC处理结果 if (skb->tc_verd) skb->tc_verd = SET_TC_VERD(skb->tc_verd,0);// 返回分类结果 return err; }#else如果内核没定义CONFIG_NET_CLS_ACT, 直接返回 return err;#endif } } return -1;}5.4.4 出队static struct sk_buff *prio_dequeue(struct Qdisc* sch){ struct sk_buff *skb;// PRIO私有数据 struct prio_sched_data *q = qdisc_priv(sch); int prio; struct Qdisc *qdisc;// 从0号带开始循环 for (prio = 0; prio < q->bands; prio++) {// 该带的Qdisc qdisc = q->queues[prio];// 执行该qdisc的出队操作, 应该就是pfifo_fast的出队操作 skb = qdisc->dequeue(qdisc); if (skb) {// 取得数据包, prio队列数减一 sch->q.qlen--; return skb; } } return NULL;}由此可见, 0号带优先权最高, 15号带最低, 总是高优先级的带中的数据队列都清空后才发送低优先级的带, 同时每个带实际有3个队列(见pfifo_fast), 因此最多可有48个队列，这样数据粒度就可以比较细了，高优先权数据总是在低优先权数据之前发送。5.4.5 重入队static intprio_requeue(struct sk_buff *skb, struct Qdisc* sch){ struct Qdisc *qdisc; int ret;// 查找该skb对应的qdisc qdisc = prio_classify(skb, sch, &ret);#ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT if (qdisc == NULL) {// 查找失败丢包 if (ret == NET_XMIT_BYPASS) sch->qstats.drops++; kfree_skb(skb); return ret; }#endif// 执行该qdisc的重入队操作, 就是pfifo_fast的requeue if ((ret = qdisc->ops->requeue(skb, qdisc)) == NET_XMIT_SUCCESS) {// 统计数更新 sch->q.qlen++; sch->qstats.requeues++; return 0; }// 失败, 丢包 sch->qstats.drops++; return NET_XMIT_DROP;} 5.4.6 复位static voidprio_reset(struct Qdisc* sch){ int prio; struct prio_sched_data *q = qdisc_priv(sch);// 循环有效带数, 不是所有带 for (prio=0; prio<q->bands; prio++)// 标准的qdisc复位操作 qdisc_reset(q->queues[prio]); sch->q.qlen = 0;} 5.4.7 输出static int prio_dump(struct Qdisc *sch, struct sk_buff *skb){ struct prio_sched_data *q = qdisc_priv(sch); unsigned char *b = skb->tail; struct tc_prio_qopt opt;// 输出当前的带数和优先权值到带值的转换数组 opt.bands = q->bands; memcpy(&opt.priomap, q->prio2band, TC_PRIO_MAX+1); RTA_PUT(skb, TCA_OPTIONS, sizeof(opt), &opt); return skb->len;rtattr_failure: skb_trim(skb, b - skb->data); return -1;}5.4.8 丢包static unsigned int prio_drop(struct Qdisc* sch){ struct prio_sched_data *q = qdisc_priv(sch); int prio; unsigned int len; struct Qdisc *qdisc;// 倒序操作, 先丢优先权最低的 for (prio = q->bands-1; prio >= 0; prio--) {// 该带的qdisc qdisc = q->queues[prio];// 调用该qdisc的drop函数, 问题是pfifo_fast算法中是没有drop函数的 if (qdisc->ops->drop && (len = qdisc->ops->drop(qdisc)) != 0) { sch->q.qlen--; return len; } } return 0;}由于PFIFO_FAST中没有drop成员函数, 使得这个函数似乎没意义, 除非进行了嫁接操作, 使用了其他类型的qdisc作为数组元素5.4.9 PRIO类别操作// 嫁接, 替换prio_qdisc中的内部qdisc数组中的qdisc元素static int prio_graft(struct Qdisc *sch, unsigned long arg, struct Qdisc *new, struct Qdisc **old){// PRIO私有数据 struct prio_sched_data *q = qdisc_priv(sch); unsigned long band = arg - 1;// 数组位置超过prio_qidsc中的带数, 错误 if (band >= q->bands) return -EINVAL;// 如果新qdisc为空,设为noop_qdisc if (new == NULL) new = &noop_qdisc; sch_tree_lock(sch);// 老的qdisc *old = q->queues[band];// 将该数组位置的qdisc设置为新的qdisc q->queues[band] = new;// 将老qdisc的排队数去除 sch->q.qlen -= (*old)->q.qlen;// 复位老qdisc qdisc_reset(*old); sch_tree_unlock(sch); return 0;}// 返回叶子qdiscstatic struct Qdisc *prio_leaf(struct Qdisc *sch, unsigned long arg){// prio私有数组 struct prio_sched_data *q = qdisc_priv(sch); unsigned long band = arg - 1;// 数组位置超过prio_qidsc中的带数, 错误 if (band >= q->bands) return NULL;// 返回指定位置的qdisc数组元素 return q->queues[band];}// 将类别ID转换为带号static unsigned long prio_get(struct Qdisc *sch, u32 classid){ struct prio_sched_data *q = qdisc_priv(sch);// 取类别ID的低16位 unsigned long band = TC_H_MIN(classid);// 如果超过了当前带数, 返回0 if (band - 1 >= q->bands) return 0;// 否则作为有效带值返回 return band;}// 绑定, 获取与类别ID相关的带值static unsigned long prio_bind(struct Qdisc *sch, unsigned long parent, u32 classid){ return prio_get(sch, classid);}// 释放, 空函数static void prio_put(struct Qdisc *q, unsigned long cl){ return;}// 修改, 基本是空函数, 没进行任何修改static int prio_change(struct Qdisc *sch, u32 handle, u32 parent, struct rtattr **tca,unsigned long *arg){ unsigned long cl = *arg; struct prio_sched_data *q = qdisc_priv(sch); if (cl - 1 > q->bands) return -ENOENT; return 0;}// 删除操作, 基本是空函数, 但没进行任何实际删除操作static int prio_delete(struct Qdisc *sch, unsigned long cl){ struct prio_sched_data *q = qdisc_priv(sch); if (cl - 1 > q->bands) return -ENOENT; return 0;}// 输出类别, cl指定类别static int prio_dump_class(struct Qdisc *sch, unsigned long cl, struct sk_buff *skb, struct tcmsg *tcm){// PRIO私有数据 struct prio_sched_data *q = qdisc_priv(sch);// 检查cl是否合法 if (cl - 1 > q->bands) return -ENOENT;// tc句柄或cl的低16位 tcm->tcm_handle |= TC_H_MIN(cl);// 如果Qdisc数组项非空(应该是非空的, 即使不用的也指向noop_qdisc), 保存其句柄值 if (q->queues[cl-1]) tcm->tcm_info = q->queues[cl-1]->handle; return 0;}// PRIO节点遍历进行某种操作static void prio_walk(struct Qdisc *sch, struct qdisc_walker *arg){// 私有数据 struct prio_sched_data *q = qdisc_priv(sch); int prio;// 是否设置了停止标志 if (arg->stop) return;// 遍历有效的带值 for (prio = 0; prio < q->bands; prio++) {// 可以忽略一些元素 if (arg->count < arg->skip) { arg->count++; continue; }// 调用指定的操作 if (arg->fn(sch, prio+1, arg) < 0) { arg->stop = 1; break; } arg->count++; }}// 查找协议分类, 返回结果是指针的指针static struct tcf_proto ** prio_find_tcf(struct Qdisc *sch, unsigned long cl){// PRIO私有数据 struct prio_sched_data *q = qdisc_priv(sch);// 定义了cl的话返回空 if (cl) return NULL;// 返回filter_list的地址 return &q->filter_list;} ...... 待续 ......发表于： 2007-08-02，修改于： 2007-08-02 22:08，已浏览2757次，有评论3条 推荐 投诉网友： 本站网友 时间：2007-08-20 13:53:14 IP地址：222.68.182.★请问能具体解释一下tc_classify返回正数时代表什么意思吗？谢谢网友： yfydz 时间：2007-08-25 21:38:33 IP地址：123.116.96.★分类操作成功