跳至主要内容

【转】Linux ARP缓存表

arp_tbl是一个类型为struct neigh_table的全局变量,它是一个ARP的缓存表,也称为邻居表。协议栈通过ARP协议获取到的网络上邻居主机的IP地址与MAC地址的对应关 系都会保存在这个表中,以备下次与邻居通讯时使用,同时,ARP模块自身也会提供一套相应的机制来更新和维护这个邻居表。下面逐个分析arp_tbl中的 重要成员数据与函数。
    entry_size,key_len,kmem_cachep。
    entry_size是一个入口的大小,也就是arp_tbl中一个邻居的大小,邻居用struct neighbour结构体表示,该结构体的最后一个成员是u8 primary_key[0],用于存放IP地址,作为这个邻居的哈希主键。所以entry_size的大小就是sizeof(struct neighbour) + 4,因为是用IP地址作主键,所以key_len就是4。kmem_cachep是一个后备高速缓存,创建一个邻居需要的内存从这个后备高速缓存中去取。
    hash_buckets,hash_mask,entries,hash。
    hash_buckets是一个哈希数组,里面存放了arp_tbl当前维护的所有的邻居,hash_mask是哈希数组大小的掩码,其初始值为1,所以 hash_buckets的初始大小为2(0到hash_mask的空间范围)。entries是整个arp_tbl中邻居的数量,当entries大于 hash_mask+1的时候,hash_buckets增长为原来的两部。成员hash是一个哈希函数指针,用于计算哈希值。
    phash_buckets,PNEIGH_HASHMASK。
    这是用于代理ARP的邻居哈希表,PNEIGH_HASHMASK固定为0xF,所以phash_buckets固定有16项,其它与hash_buckets相同。
    id。
    id作为这个邻居表的一个名称,是一个字符串信息,内核协议栈的arp_tbl的id是arp_cache。
    gc_interval,gc_thresh1,gc_thresh2,gc_thresh3。
    gc_thresh3是arp_tbl中允许拥有的邻居数量的上限,一旦超过这个上限,并且表中没有可以清理掉的垃圾邻居,那么就无法创建新的邻居,这个 值缺省被置为1024。gc_thresh2是第二个阀值,如果表中的邻居数量超过这个阀值,并且在需要创建新的邻居时,发现已经超过5秒时间表没有被刷 新过,则必须立即刷新arp_tbl表,进行强制垃圾回收,这个值缺省被置为512。gc_thresh1的用途暂时还没有发现,它缺省被置为128。 gc_interval应该是常规的垃圾回收间隔时间,被缺省置为30秒,但目前在源代码中似乎没有看到它的应用。强制垃圾收集的工作即是把引用计数为 1,且状态中没有NUD_PERMANENT的邻居全部从arp_tbl表中删除。
    gc_timer。
    这是一个常规垃圾回收的定时器,其定时处理函数是neigh_periodic_timer。该定时器超时后,处理函数处理hash_buckets表中 的一项,下次超时后,再处理下一项,这里的垃圾回收比强制垃圾回收条件要宽松得多,如果邻居的状态为NUD_PERMANENT或 NUD_IN_TIMER(该邻居正在解析中),则不能回收。当邻居的引用计数为1时,并且邻居状态为NUD_FAILED(解析失败)或者该邻居距最近 一次被使用时间已超过参数表中gc_staletime的值(缺省为60秒),则可以作为垃圾回收。回收完毕后,要设置下一次进行回收的时间 (gc_timer的超时时间),下次回收时间为参数表中base_reachable_time的值(缺省设为30秒)的一半,再除以 hash_buckets哈希表中的项数。也就是,基本上15秒左右会把整个arp_tbl缓存表进行一次垃圾回收。
    proxy_timer,proxy_queue,proxy_redo。
    proxy_timer是一个关于代理ARP的定时器,proxy_queue是一个待处理的代理ARP数据包的队列,每次定时器超时,处理函数 neigh_proxy_process依次检查队列中每一个代理ARP数据包(struct sk_buff),对于超时,且满足相关条件的,调用proxy_redo进行处理。有关代理ARP,将专门分析讲述,这里暂时略过。
    constructor。
    这是一个邻居的初始化函数指针,每次创建出一个邻居后,需要马上调用这个函数对新创建的邻居进行一些初始化操作。邻居创建完,已经被赋于一个IP地址(邻 居结构体的primary_key成员),该函数首先根据这个IP地址来确定其地址类型,然后为邻居选择相应的操作函数集(初始化邻居结构体的一些成员, 在讲到邻居结构体内容时再进行分析)。
    pconstructor,pdestructor。
    这是代理ARP的邻居的构建和析构函数指针,在IPv4模块中,未提供这两个函数,所以它们的指针值为空。
    parms。
    这是一个结构体struct neigh_parms的链表,系统中每个网络设备接口对应链表中一个节点,表示该设备接口上的邻居的一些传输参数。同时,链表中还有一个缺省的项。
    last_rand,hash_rand
    这两个成员其实没有联系,hash_rand是用于邻居哈希表hash_buckets的一个随机数,last_rand用于记录一个时间,即上次为 parms链表中每个节点生成reachable_time的时间,reachable_time是需要被定时刷新的。
    stats。
    记录arp_tbl被操作次数的一些统计数据。 

    结构体struct neigh_table是一个哈希表,用于描述物理上互相连接的机器的信息。ARP缓存myarp_tbl就是这样的一个结构。在分析ARP相关的初始化之前,我们先来看一下这个结构体:
    truct neigh_table
    {
        struct neigh_table  *next;
        int         family;
        int         entry_size;
        int         key_len;
        __u32       (*hash)(const void *pkey, const struct net_device *);
        int         (*constructor)(struct neighbour *);
        int         (*pconstructor)(struct pneigh_entry *);
        void        (*pdestructor)(struct pneigh_entry *);
        void        (*proxy_redo)(struct sk_buff *skb);
        char        *id;
        struct neigh_parms  parms;
        /* HACK. gc_* shoul follow parms without a gap! */
        int         gc_interval;
        int         gc_thresh1;
        int         gc_thresh2;
        int         gc_thresh3;
        unsigned long       last_flush;
        struct timer_list   gc_timer;
        struct timer_list   proxy_timer;
        struct sk_buff_head proxy_queue;
        atomic_t            entries;
        rwlock_t            lock;
        unsigned long       last_rand;
        kmem_cache_t        *kmem_cachep;         struct neigh_statistics *stats;         struct neighbour    **hash_buckets;         unsigned int        hash_mask;
        __u32               hash_rnd;
        unsigned int        hash_chain_gc;
        struct pneigh_entry **phash_buckets;
#ifdef CONFIG_PROC_FS
        struct proc_dir_entry   *pde;

评论

此博客中的热门博文

【转】AMBA、AHB、APB总线简介

AMBA 简介 随着深亚微米工艺技术日益成熟,集成电路芯片的规模越来越大。数字IC从基于时序驱动的设计方法,发展到基于IP复用的设计方法,并在SOC设计中得到了广泛应用。在基于IP复用的SoC设计中,片上总线设计是最关键的问题。为此,业界出现了很多片上总线标准。其中,由ARM公司推出的AMBA片上总线受到了广大IP开发商和SoC系统集成者的青睐,已成为一种流行的工业标准片上结构。AMBA规范主要包括了AHB(Advanced High performance Bus)系统总线和APB(Advanced Peripheral Bus)外围总线。   AMBA 片上总线        AMBA 2.0 规范包括四个部分:AHB、ASB、APB和Test Methodology。AHB的相互连接采用了传统的带有主模块和从模块的共享总线,接口与互连功能分离,这对芯片上模块之间的互连具有重要意义。AMBA已不仅是一种总线,更是一种带有接口模块的互连体系。下面将简要介绍比较重要的AHB和APB总线。 基于 AMBA 的片上系统        一个典型的基于AMBA总线的系统框图如图3所示。        大多数挂在总线上的模块(包括处理器)只是单一属性的功能模块:主模块或者从模块。主模块是向从模块发出读写操作的模块,如CPU,DSP等;从模块是接受命令并做出反应的模块,如片上的RAM,AHB/APB 桥等。另外,还有一些模块同时具有两种属性,例如直接存储器存取(DMA)在被编程时是从模块,但在系统读传输数据时必须是主模块。如果总线上存在多个主模块,就需要仲裁器来决定如何控制各种主模块对总线的访问。虽然仲裁规范是AMBA总线规范中的一部分,但具体使用的算法由RTL设计工程师决定,其中两个最常用的算法是固定优先级算法和循环制算法。AHB总线上最多可以有16个主模块和任意多个从模块,如果主模块数目大于16,则需再加一层结构(具体参阅ARM公司推出的Multi-layer AHB规范)。APB 桥既是APB总线上唯一的主模块,也是AHB系统总线上的从模块。其主要功能是锁存来自AHB系统总线的地址、数据和控制信号,并提供二级译码以产生APB外围设备的选择信号,从而实现AHB协议到APB协议的转换。 ====================================

【转】GPIO编程模拟I2C入门

ARM编程:ARM普通GPIO口线模拟I2C  请教个问题: 因为需要很多EEPROM进行点对点控制,所以我现在要用ARM的GPIO模拟I2C,管脚方向我设 置的是向外的。我用网上的RW24C08的万能程序修改了一下,先进行两根线的模拟,SDA6, SCL6,但是读出来的数不对。我做了一个简单的实验,模拟SDA6,SCL6输出方波,在示波 器上看到正确方波,也就是说,我的输出控制是没问题的。 哪位大哥能指点一下,是否在接收时管脚方向要设为向内?(不过IOPIN不管什么方向都可 以读出当前状态值的阿) 附修改的RW24C08()程序: #define  SomeNOP() delay(300); /**/ /* *********************************  RW24C08   **************************************** */ /**/ /* ----------------------------------------------------------------------------- ---  调用方式:void I2CInit(void)   函数说明:私有函数,I2C专用 ------------------------------------------------------------------------------- -- */ void  I2CInit( void ) ... {  IO0CLR  =  SCL6;      // 初始状态关闭总线  SomeNOP();  // 延时   I2CStop();  // 确保初始化,此时数据线是高电平 }   /**/ /* ---------------------------------------------------------------------------- ----  调用方式:void I2CStart(void)   函数说明:私有函数,I2C专用 ------------------------------------------------------------------------------- -- */ void  I2CStart( void )

【转】cs8900网卡的移植至基于linux2.6内核的s3c2410平台

cs8900网卡的移植至基于linux2.6内核的s3c2410平台(转) 2008-03-11 20:58 硬件环境:SBC-2410X开发板(CPU:S3C2410X) 内核版本:2.6.11.1 运行环境:Debian2.6.8 交叉编译环境:gcc-3.3.4-glibc-2.3.3 第一部分 网卡CS8900A驱动程序的移植 一、从网上将Linux内核源代码下载到本机上,并将其解压: #tar jxf linux-2.6.11.1.tar.bz2 二、打开内核顶层目录中的Makefile文件,这个文件中需要修改的内容包括以下两个方面。 (1)指定目标平台。 移植前:         ARCH?= $(SUBARCH) 移植后: ARCH            :=arm (2)指定交叉编译器。 移植前: CROSS_COMPILE ?= 移植后: CROSS_COMPILE   :=/opt/crosstool/arm-s3c2410-linux-gnu/gcc-3.3.4-glibc-2.3.3/bin/arm-s3c2410-linux-gnu- 注:这里假设编译器就放在本机的那个目录下。 三、添加驱动程序源代码,这涉及到以下几个方面。(1)、从网上下载了cs8900.c和cs8900.h两个针对2.6.7的内核的驱动程序源代码,将其放在drivers/net/arm/目录下面。 #cp cs8900.c ./drivers/net/arm/ #cp cs8900.h ./drivers/net/arm/ 并在cs8900_probe()函数中,memset (&priv,0,sizeof (cs8900_t));函数之后添加如下两条语句: __raw_writel(0x2211d110,S3C2410_BWSCON); __raw_writel(0x1f7c,S3C2410_BANKCON3); 注:其原因在"第二部分"解释。 (2)、修改drivers/net/arm/目录下的Kconfig文件,在最后添加如下内容: Config ARM_CS8900    tristate "CS8900 support" depends on NET_ETHERNET && A