Documentation/translations/zh_CN/networking/napi.rst

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File Facts

System
Linux kernel
Corpus path
Documentation/translations/zh_CN/networking/napi.rst
Extension
.rst
Size
18417 bytes
Lines
363
Domain
Support Tooling And Documentation
Bucket
Documentation
Inferred role
Support Tooling And Documentation: documentation
Status
atlas-only

Why This File Exists

Repository support layer: documentation, build tooling, samples, user-space helper tools, generated initramfs support, licenses, and validation utilities.

Dependency Surface

Detected Declarations

Annotated Snippet

struct epoll_params {
      uint32_t busy_poll_usecs;
      uint16_t busy_poll_budget;
      uint8_t prefer_busy_poll;

      /* 将结构填充到 64 位的倍数 */
      uint8_t __pad;
  };

IRQ缓解
-------

虽然忙轮询旨在用于低延迟应用，但类似的机制可用于减少中断请求。

每秒高请求的应用程序（尤其是路由/转发应用程序和特别使用 AF_XDP 套接字的应用程序）
可能希望在处理完一个请求或一批数据包之前不被中断。

此类应用程序可以向内核承诺会定期执行忙轮询操作，而驱动程序应将设备的中断请求永久屏蔽。
通过使用 ``SO_PREFER_BUSY_POLL`` 套接字选项可启用此模式。为避免系统出现异常，如果
在 ``gro_flush_timeout`` 时间内没有进行任何忙轮询调用，该承诺将被撤销。对于基于
epoll 的忙轮询应用程序，可以将 ``struct epoll_params`` 结构体中的 ``prefer_busy_poll``
字段设置为 1，并使用 ``EPIOCSPARAMS`` 输入 / 输出控制（ioctl）操作来启用此模式。
更多详情请参阅上述章节。

NAPI 忙轮询的 budget 低于默认值（这符合正常忙轮询的低延迟意图）。减少中断请求的场景中
并非如此，因此 budget 可以通过 ``SO_BUSY_POLL_BUDGET`` 套接字选项进行调整。对于基于
epoll 的忙轮询应用程序，可以通过调整 ``struct epoll_params`` 中的 ``busy_poll_budget``
字段为特定值，并使用 ``EPIOCSPARAMS`` ioctl 在特定 epoll 上下文中设置。更多详细信
息请参见上述部分。

需要注意的是，为 ``gro_flush_timeout`` 选择较大的值会延迟中断请求，以实现更好的批
量处理，但在系统未满载时会增加延迟。为 ``gro_flush_timeout`` 选择较小的值可能会因
设备中断请求和软中断处理而干扰尝试进行忙轮询的用户应用程序。应权衡这些因素后谨慎选择
该值。基于 epoll 的忙轮询应用程序可以通过为 ``maxevents`` 选择合适的值来减少用户
处理的干扰。

用户可能需要考虑使用另一种方法，IRQ 挂起，以帮助应对这些权衡问题。

IRQ挂起
-------

IRQ 挂起是一种机制，其中设备 IRQ 在 epoll 触发 NAPI 数据包处理期间被屏蔽。

只要应用程序对 epoll_wait 的调用成功获取事件，内核就会推迟 IRQ 挂起定时器。如果
在忙轮询期间没有获取任何事件（例如，因为网络流量减少），则会禁用IRQ挂起功能，并启
用上述减少中断请求的策略。

这允许用户在 CPU 消耗和网络处理效率之间取得平衡。

要使用此机制：

  1. 每个 NAPI 的配置参数 ``irq-suspend-timeout`` 应设置为应用程序可以挂起
     IRQ 的最大时间（纳秒）。这通过 netlink 完成，如上所述。此超时时间作为一
     种安全机制，如果应用程序停滞，将重新启动中断驱动程序的中断处理。此值应选择
     为覆盖用户应用程序调用 epoll_wait 处理数据所需的时间，需注意的是，应用程
     序可通过在调用 epoll_wait 时设置 ``max_events`` 来控制获取的数据量。

  2. sysfs 参数或每个 NAPI 的配置参数 ``gro_flush_timeout`` 和 ``napi_defer_hard_irqs``
     可以设置为较低值。它们将用于在忙轮询未找到数据时延迟 IRQs。

  3. 必须将 ``prefer_busy_poll`` 标志设置为 true。如前文所述，可使用 ``EPIOCSPARAMS``
     ioctl操作来完成此设置。

  4. 应用程序按照上述方式使用 epoll 触发 NAPI 数据包处理。

如上所述，只要后续对 epoll_wait 的调用向用户空间返回事件，``irq-suspend-timeout``
就会被推迟并且 IRQ 会被禁用。这允许应用程序在无干扰的情况下处理数据。

一旦 epoll_wait 的调用没有找到任何事件，IRQ 挂起会被自动禁用，并且 ``gro_flush_timeout``
和 ``napi_defer_hard_irqs`` 缓解机制将开始起作用。

Annotation

Implementation Notes