本文档主要介绍了Linux内核中的IPv4和IPv6协议栈注册过程以及报文处理的一级流程，特别关注了IPv4协议的接收流程。内容涉及到网络编程、Linux内核网络子系统和软中断处理。
在Linux内核中，协议栈的注册是网络协议处理的基础。在IPv4协议栈的注册中，`inet_init()`函数被用于将`ip_packet_type`结构体注册到内核。这个结构体定义了如何处理以太网层识别为IPv4的数据包，通过设置`.type`字段为转换后的`ETH_P_IP`（表示IPv4）以及`.func`字段为`ip_rcv`函数，即IPv4数据包的接收函数。此外，结构体还包含了`gso_send_check`、`gso_segment`、`gro_receive`和`gro_complete`等字段，用于处理分片和报文聚合（Generic Receive Offload, GRO）。
类似地，IPv6协议栈在`inet6_init()`函数中注册了`ipv6_packet_type`，使用`ipv6_rcv`作为IPv6数据包的接收函数，并包含相应的GRO功能。
当IPv4数据包到达时，其一级流程大致如下：
1. **数据包接收**：首先，驱动程序接收到物理层的数据，通常在软中断上下文中完成，例如通过NET_RX_SOFTIRQ触发的软中断。
2. **软中断处理**：软中断处理机制（如NAPI，Non-Blocking Adaptive Polling Interface）用于高效地从网络设备中接收报文，它避免了频繁的硬中断带来的开销。
3. **NAPI结构**：NAPI结构体管理着驱动程序的报文接收，其中`poll`函数被调用来处理报文，`weight`字段指定期望处理的报文数量。
4. **报文处理**：一旦数据包被提取，`ip_rcv`函数会被调用，检查IP头部的正确性，如长度和校验和。
5. **NETFILTERHOOKS**：接着，数据包会经过NETFILTER框架，经历预路由处理（PRE_ROUTING）阶段，可以进行防火墙规则检查、NAT等操作。
6. **路由查找**：通过`ip_route_input`查找合适的路由，根据路由决策确定数据包的目的地并更新`skb->_skb_dst`字段以存储下一跳信息。
7. **后续处理**：经过路由查找后，数据包可能会被转发、交付本地进程或进一步处理，如进行分片重组（GRO）。
理解这个流程对网络开发人员至关重要，因为它可以帮助优化性能、调试网络问题以及实现高级网络功能。熟悉这些基础知识可以更深入地理解Linux网络子系统的工作原理，特别是在处理大规模网络流量时的效率和可靠性。
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