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网络设备驱动NAPI轮询机制与吞吐量调优实践

共计 30 章节
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01
NAPI概述
NAPI的背景与动机 · 传统中断方式的瓶颈 · NAPI的核心思想（中断+轮询混合）
NAPI的背景
02
NAPI数据结构
struct napi_struct… · 成员变量（poll · state
NAPI数据结构
03
NAPI初始化与注册
netif_napi_add()函数… · napi_enable()与napi…
NAPI初始化
04
中断处理上半部
中断服务程序（ISR）的设计 · 如何触发NAPI调度（__napi_…
断处理上半部ISR
05
轮询回调函数（poll）
poll函数的原型与返回值 · budget与work_done的交…
poll轮询回调函数
06
NAPI调度机制
软中断（NET_RX_SOFTIRQ… · net_rx_action()函数深…
NAPI调度机制
07
NAPI状态机
NAPI_STATE_SCHED · NAPI_STATE_DISABLE…
NAPI状态机
08
GRO（Generic Receive Offload）基础
GRO的概念 · 与NAPI的协同工作 · gro_cells结构
GROGeneric
09
RPS（Receive Packet Steering）与RFS
多队列场景下的CPU负载均衡 · NAPI与RPS的配合
RPSReceive
10
中断合并（Interrupt Coalescing）
硬件中断节流（ITR）原理 · ethtool -C参数调优
InterruptCoalescing
11
NAPI权重（weight）调优
weight参数对吞吐量与延迟的影响 · 不同场景下的推荐值
NAPIweight
12
轮询预算（budget）调优
全局budget（netdev_bu…
budget轮询预算
13
多队列网卡（RSS）与NAPI
每个队列独立NAPI实例的设计 · 队列中断亲和性设置
RSSNAPI
14
NAPI与CPU亲和性
irqbalance与手动绑核 · isolcpus内核参数的使用
NAPICPU
15
NAPI与内存管理
skb分配优化 · 页面池（page_pool）与NAP…
NAPI内存管理
16
NAPI与锁竞争
per-NAPI锁的设计 · 减少spinlock争用的策略
NAPI锁竞争
17
NAPI与TCP/IP协议栈
数据从NAPI到协议栈的路径 · backlog机制
NAPITCP/IP
18
NAPI与XDP（eXpress Data Path）
XDP在NAPI上下文中的执行 · AF_XDP与NAPI
NAPIXDP
19
NAPI与硬件卸载
LRO（Large Receive… · 硬件TSO/GSO
NAPI硬件卸载
20
NAPI调试工具
perf top · ftrace · tracepoint（napi
NAPI调试工具
21
NAPI性能指标
pps（包每秒） · 吞吐量（Gbps） · 延迟（us）的测量方法
NAPI性能指标
22
NAPI常见问题排查
CPU软中断100% · 丢包（drop）计数分析 · netstat -s解读
NAPI常见问题排查
23
NAPI与虚拟化
virtio-net的NAPI实现 · vhost-net与NAPI的交互
NAPI虚拟化
24
NAPI与DPDK对比
中断驱动 vs 纯轮询 · NAPI的混合模式优势
NAPIDPDK
25
NAPI在无线网络中的应用
Wi-Fi驱动中的NAPI适配 · 低功耗场景下的优化
NAPI无线网络
26
NAPI与实时性
PREEMPT_RT下的NAPI行为 · 线程化NAPI（threaded n…
NAPI实时性
27
NAPI与电源管理
动态关闭NAPI · ASPM（主动状态电源管理）的影响
NAPI电源管理
28
NAPI与容器网络
容器网络性能隔离 · NAPI在CNI插件中的角色
NAPI容器网络
29
NAPI与eBPF
eBPF程序挂载到NAPI hook… · bpf_redirect与NAPI
NAPIeBPF
30
综合调优案例
10G/25G网卡生产环境调优实战 · 从100Kpps到1Mpps的优化路…
综合调优案例G/25G