송신 경로: 드라이버가 패킷을 받지 못했을 때 목록을 지키는 방법

이 코드는 어떤 문제를 푸나요?

소켓에서 만든 패킷은 라우팅과 qdisc 등을 거쳐 NIC 드라이버로 내려갑니다. 드라이버의 송신 큐가 꽉 차면 남은 패킷을 잃지 않고 나중에 다시 처리할 수 있어야 합니다. dev_hard_start_xmit 전체는 연결된 skb 목록을 하나씩 넘기면서 누가 각 패킷을 소유하는지 정리하는 경계입니다.

읽을 범위: v6.18.37 · net/core/dev.c · dev_hard_start_xmit 3882–3908행입니다. 아래에 이 범위의 원문과 각 줄의 설명을 실었습니다. 주제 전체의 흐름과 다른 경로는 기존 분석에서 함께 읽으실 수 있습니다.

먼저 알아둘 개념

qdisc

송신 패킷의 대기·순서·정책을 다루는 계층입니다. NIC의 하드웨어 디스크립터 링과는 별도입니다.

NETDEV_TX_BUSY와 남은 목록

xmit_one()의 결과에서 dev_xmit_complete(rc)가 거짓이면 현재 skb가 소비되지 않아 그 skb부터 돌려줍니다. 반대로 현재 skb가 소비된 뒤에도 송신 큐가 멈추고 다음 skb가 남아 있으면 이 함수가 *ret = NETDEV_TX_BUSY로 설정하고 다음 skb부터 반환합니다. 따라서 *ret만으로 현재 skb의 소비 여부를 단정하지 않고 반환된 목록의 시작을 함께 봐야 합니다.

패킷 소유권

드라이버가 패킷을 받아 소비한 뒤에는 상위가 그 skb를 마음대로 다시 사용하거나 해제하면 안 됩니다. 반대로 접수되지 않은 패킷은 남겨야 합니다.

전송 접수와 전송 완료

드라이버가 skb를 받았다는 사실은 실제 네트워크 전송이나 상대방 수신 완료와 다릅니다.

처음 읽을 때

설명용으로 skb 세 개가 연결됐다고 가정하고, 두 번째 skb가 미소비인 경우와 두 번째 skb를 소비한 직후 큐가 멈춘 경우를 각각 그려 보십시오. 반환 목록의 첫 skb가 달라지는지 확인하는 것이 핵심입니다.

더 깊이 살펴볼 때

skb->next를 미리 저장하고 목록 표시를 지운 뒤 콜백을 호출하는 순서에 주목하십시오. 콜백이 skb를 소비할 수 있으므로 호출 후에 원래 skb를 따라 다음 항목을 읽어서는 안 됩니다.

분기 그림으로 보는 남은 skb 목록

dev_hard_start_xmit()는 현재 skb를 분리해 xmit_one()에 넘긴 뒤 결과에 따라 남은 목록의 시작을 반환합니다. dev_xmit_complete(rc)가 거짓이면 현재 skb를 미소비로 다뤄 다시 연결하고, 참이면 현재 skb를 소비된 것으로 다뤄 다음 항목으로 갑니다. 참인 경우에는 음수 오류도 포함될 수 있어 전송 성공을 뜻하지 않습니다. 다음 항목이 남아 있는데 큐가 멈추면 그 목록을 반환합니다.

기존 단순화 그림·GIF 보기 (소비·미소비 분기 생략)

아래의 기존 3단계 그림과 애니메이션은 목록 준비와 드라이버 호출을 간략히 보여 주는 보조 자료입니다. xmit_one() 뒤 현재 skb의 소비 여부, 큐 중지와 다음 skb의 조합, 음수 오류에서도 소비될 수 있는 경우를 구분하지 않습니다. 특히 BUSY와 큐 중지를 같은 조건으로 읽지 마세요. 실제 반환 목록과 *ret는 위 SVG와 표를 기준으로 읽으세요. 기존 PNG 크게 보기 · 기존 GIF 원본 열기

GIF 재생1단계 · 멈춰 보기2단계 · 멈춰 보기3단계 · 멈춰 보기

1단계 고정

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1. 목록에서 하나를 준비합니다

현재 skb의 다음 포인터를 먼저 저장하고 현재 패킷의 목록 연결 표시를 정리합니다.

화살표는 목록 순회 순서입니다. 메모리 주소가 증가하는 방향을 뜻하지 않습니다.

2. 드라이버에 넘깁니다

xmit_one으로 하나를 발행합니다. 접수됐다면 다음 패킷으로 이동합니다.

화살표는 패킷 소유권이 드라이버 쪽으로 넘어갈 수 있는 호출 경계입니다.

3. 남은 목록을 반환합니다

BUSY 또는 큐 정지 시 미전송 skb부터 남겨 호출자가 재처리하도록 합니다.

되돌아가는 화살표는 미전송 패킷 반환입니다. 이미 접수된 패킷을 회수하는 뜻이 아닙니다.

dev_hard_start_xmit를 한 줄씩 읽기

줄 번호는 v6.18.37 원문 기준입니다. 주석·빈 줄을 포함한 함수 전체를 먼저 보고, 그 아래에서 각 줄을 설명합니다.

struct sk_buff *dev_hard_start_xmit(struct sk_buff *first, struct net_device *dev,
				    struct netdev_queue *txq, int *ret)
{
	struct sk_buff *skb = first;
	int rc = NETDEV_TX_OK;

	while (skb) {
		struct sk_buff *next = skb->next;

		skb_mark_not_on_list(skb);
		rc = xmit_one(skb, dev, txq, next != NULL);
		if (unlikely(!dev_xmit_complete(rc))) {
			skb->next = next;
			goto out;
		}

		skb = next;
		if (netif_tx_queue_stopped(txq) && skb) {
			rc = NETDEV_TX_BUSY;
			break;
		}
	}

out:
	*ret = rc;
	return skb;
}

struct sk_buff *dev_hard_start_xmit(struct sk_buff *first, struct net_device *dev,

				    struct netdev_queue *txq, int *ret)

	struct sk_buff *skb = first;

	int rc = NETDEV_TX_OK;

	while (skb) {

		struct sk_buff *next = skb->next;

		skb_mark_not_on_list(skb);

		rc = xmit_one(skb, dev, txq, next != NULL);

		if (unlikely(!dev_xmit_complete(rc))) {

			skb->next = next;

			goto out;

		skb = next;

		if (netif_tx_queue_stopped(txq) && skb) {

			rc = NETDEV_TX_BUSY;

			break;

out:

	*ret = rc;

	return skb;

함께 생각해 볼 질문

출처와 읽은 범위

소비 판정: v6.18.37 include/linux/netdevice.h의 dev_xmit_complete().

Linux stable v6.18.37 · net/core/dev.c

해당 버전 원본 파일 · 기존 코드 분석 · 설명 원고