数据包传输过程详解：从以太网卡到传输层

"该文档详细概述了数据包从以太网卡到传输层的完整过程，涉及Linux系统中网络通信的各个层次。作者黄官立(hgl)在2005年3月7日发布了这一内容，旨在提供一个理解数据包在网络内部流动的切入点。流程主要包括硬件中断响应、数据包接收、网络接口层处理、IP层处理以及传输层处理。具体流程始于硬件驱动的ei_interrupt函数作为硬件中断响应程序，接着ei_receive函数处理接收的数据包，netif_rx将其送入上层队列并激活软中断。随后，inet_bh处理硬件中断的后续工作，ip_rcv在IP层对数据包进行解析，最后由udp_rcv在传输层完成处理。整个过程贯穿硬件驱动、硬件抽象层、网络层和传输层，也可逆向分析。" 在这个过程中，首先，当以太网卡接收到数据包时，它会触发一个硬件中断。这个中断被ei_interrupt函数捕获，它位于Linux内核的drivers/net目录下的8390.c文件中。ei_interrupt函数从堆栈中获取中断编号，并根据此编号找到对应设备。接着，ei_receive函数负责接收数据包，并将其提交给更高层的处理。 netif_rx函数接过接力棒，它将数据包放入网络接口层的队列，并激活一个软中断。软中断是内核用于处理非紧急事件的一种机制。在这种情况下，inet_bh函数会处理硬件中断的后续操作，这是网络协议栈的一部分。 接下来，数据包进入网络层，IP层的ip_rcv函数对其进行处理。这个阶段包括了IP头的检查、路由决策以及可能的分片或重组操作。一旦IP层处理完毕，数据包会被传递到相应的传输层协议，如UDP。在这里，udp_rcv函数执行传输层的特定任务，例如校验数据包、查找对应的端口和进程，并将数据交给用户空间的应用程序。 这个过程展示了Linux系统如何优雅地处理网络通信，从物理层接收数据，通过多个层次的抽象和处理，最终将数据准确地送达目的地。了解这一过程对于网络编程、系统调试以及性能优化具有重要意义。通过深入理解每个阶段的功能和交互，可以更好地设计和维护网络应用。