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网络设备驱动实战：基于NAPI的收包路径优化

共计 30 章节

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传统中断收包模型的性能瓶颈 · NAPI机制的设计初衷与核心思想 · NAPI在Linux内核网络子系统中…

课程导论传统

NAPI核心数据结构

struct napi_struct… · 成员变量（poll_list · state

NAPI核心数据结构

NAPI的初始化与注册

netif_napi_add()函数… · NAPI实例的注册时机（驱动prob… · 多队列网卡的NAPI注册策略

NAPI的初始化

NAPI的调度入口

中断处理函数中调用napi_sche… · __napi_schedule()内… · 软中断NET_RX_SOFTIRQ的…

NAPI的调度入口

软中断处理核心

net_rx_action()函数执… · NAPI轮询循环机制 · poll_list的遍历与处理

断处理核心net

轮询机制详解

poll回调函数的实现规范 · budget与weight的协同工作… · 单次轮询的退出条件

轮询机制详解poll

NAPI的关闭与同步

napi_disable()函数实现 · 确保无并发轮询的同步机制（状态标志与… · 驱动卸载时的NAPI清理

NAPI_STATE_SCHED · NAPI_STATE_DISABLE… · 状态检查在关键路径中的作用

GRO（Generic Receive Offload）基础

GRO的设计目标 · 与NAPI的协作关系 · GRO在收包路径中的位置

GRO实现机制

napi_gro_receive()… · GRO流表的查找与聚合 · skb的合并操作

GRO实现机制

NAPI与硬件队列映射

RSS（Receive Side S… · 多队列网卡下如何为每个队列分配独立的…

NAPI硬件队列映射

中断 moderation 与NAPI

中断合并（Interrupt Coa… · 如何通过NAPI的weight参数动…

NAPI的线程化模式

threaded NAPI的引入背景 · napi_threaded_poll… · 与软中断模式的对比

NAPI的线程化模式

NAPI的调试与监控

使用/proc/net/softne… · perf工具分析NAPI轮询开销 · ftrace跟踪NAPI调度事件

NAPI性能调优

weight与budget的调优策略 · 多队列场景下的NAPI亲和性设置 · 避免活锁与饥饿

NAPI性能调优

编写一个虚拟NAPI驱动（上） · net_device与napi_st… · 中断处理函数注册

NAPI编写一个虚拟

编写一个虚拟NAPI驱动（中） · 模拟收包并上送协议栈 · 处理budget逻辑

NAPI编写一个虚拟

编写一个虚拟NAPI驱动（下） · 测试驱动收包功能

NAPI编写一个虚拟

NAPI与零拷贝技术

结合io_uring或AF_XDP · NAPI轮询模式下如何实现零拷贝收包 · 减少数据拷贝开销

NAPI零拷贝技术

NAPI在虚拟化场景中的应用

virtio-net驱动中的NAPI… · Guest OS与Host的收包协作

NAPI虚拟化场景

NAPI与RPS（Receive Packet Steering）

RPS在NAPI之上的软件分发机制 · 通过IPI实现多核负载均衡

NAPI与RFS（Receive Flow Steering）

RFS如何利用NAPI上下文实现流级… · 提升缓存命中率

NAPI与XDP（eXpress Data Path）的交互

XDP在NAPI轮询中的执行点 · XDP_REDIRECT与NAPI的…

NAPI的演进历史

从Linux 2.6的NAPI初版到… · 关键commit与设计决策回顾

NAPI的演进历史

NAPI与Busy Polling

SO_BUSY_POLL套接字选项 · 用户态主动轮询与NAPI内核轮询的配…

NAPI在无线网卡驱动中的应用

Wi-Fi驱动（如iwlwifi）中… · 11帧聚合与NAPI

NAPI无线网卡驱动

NAPI与流量控制（TC）

NAPI轮询中调用netif_rec… · qdisc对收包的影响

NAPI的锁与并发

NAPI路径中的自旋锁使用 · 避免锁竞争的设计模式 · RCU在NAPI中的应用

NAPI的替代方案与未来

io_uring的网络收包模型 · 与NAPI的对比 · 未来内核收包路径的发展方向

NAPI的替代方案

课程总结与实战项目

综合运用NAPI · GRO · RSS构建高性能收包路径

课程总结实战项目