一.前言
Linux的源码里，网络接口的实现部份是很值得一读的，通过读源码，不但对网络协议有更深的了解，也有助于在网络编程的时候，对应用函数有更精确的了解和把握。
本文把重点放在网络接口程式的总体结构上，希望能作为读源码时一些指导性的文字。
本文以Linux2.4.16内核作为讲解的对象，内核源码能够在[http://www.kernel.org/]上下载。我读源码时参考的是[lxr.linux.no]这个交差参考的网站，我个人认为是个很好的工具，假如有条件最好上这个网站。
二.网络接口程式的结构
Linux的网络接口分为四部份：网络设备接口部份，网络接口核心部份，网络协议族部份，连同网络接口socket层。
网络设备接口部份主要负责从物理介质接收和发送数据。实现的文档在linu/driver/net目录下面。
网络接口核心部份是整个网络接口的关键部位，他为网络协议提供统一的发送接口，屏蔽各种各样的物理介质，同时又负责把来自下层的包向合适的协议配送。他是网络接口的中枢部份。他的主要实现文档在linux/net/core目录下，其中linux/net/core/dev.c为主要管理文档。
网络协议族部份是各种具体协议实现的部份。Linux支持TCP/IP，IPX，X.25，AppleTalk等的协议，各种具体协议实现的源码在 linux/net/目录下相应的名称。在这里主要讨论TCP/IP(IPv4)协议，实现的源码在linux/net/ipv4,其中 linux/net/ipv4/af_inet.c是主要的管理文档。
网络接口Socket层为用户提供的网络服务的编程接口。主要的源码在linux/net/socket.c。
三.网络设备接口部份
物理层上有许多不同类型的网络接口设备, 在文档include/linux/if_arp.h的28行里定义了ARP能处理的各种物理设备的标志符。网络设备接口要负责具体物理介质的控制，从物理介质接收连同发送数据，并对物理介质进行诸如最大数据包之类的各种配置。这里我们以比较简单的3Com3c501以太网卡的驱动程式为例，大概讲一下这层的工作原理。源码在Linux/drivers/net/3c501.c。
我们从直觉上来考虑，一个网卡当然最主要的是完成数据的接收和发送，在这里我们来看看接收和发送的过程是怎么样的。
发送相对来说比较简单，在Linux/drivers/net/3c501.c的475行开始的el_start_xmit()这个函数就是实际向 3Com3c501以太网卡发送数据的函数，具体的发送工作不外乎是对一些寄存器的读写，源码的注释很清楚，大家能够看看。
接收的工作相对来说比较复杂。通常来说，一个新的包到了，或一个包发送完成了，都会产生一个中断。在 Linux/drivers/net/3c501.c中的572行，开始的el_interrupt()函数里面，前半部份处理的是发送完包以后的汇报，后半部份处理的是个新来的包，就是说接收到了新的数据。el_interrupt()函数并没有对新的包进行太多的处理，就交给了接收处理函数 el_receive()。el_receive()首先检查接收的包是否正确，假如是个“好”包就会为包分配一个缓冲结构 (dev_alloc_skb())，这样驱动程式对包的接收工作就完成了，通过调用上层的函数netif_rx() (net/core/dev.c1214行) ，把包交给上层。
现在驱动程式有了发送和接收数据的功能了，驱动程式怎么样和上层建立联系呢？就是说接收到包以后怎么送给上层，连同上层怎么能调用驱动程式的发送函数呢？
由下往上的关系，是通过驱动程式调用上层的netif_rx()(net/core/dev.c 1214行)函数实现的，驱动程式通过这个函数把接到的数据交给上层，请注意任何的网卡驱动程式都需要调用这个函数的，这是网络接口核心层和网络接口设备联系的桥梁。
由上往下的关系就复杂点。网络接口核心层需要知道有多少网络设备能够用，每个设备的函数的入口地址等都要知道。网络接口核心层会大声喊，“嘿，有多少设备能够帮我发送数据包？能发送的，请给我排成一队！”。这一队就由dev_base开始，指针structnet_device *dev_base(Linux/include/linux/netdevice.h 436行)就是保存了网络接口核心层所知道的任何设备。对于网络接口核心层来说，任何的设备都是个net_device结构，他在 include/linux/netdevice.h,line 233里被定义，这是从网络接口核心层的角度看到的一个抽象的设备，我们来看看网络接口核心层的角度看到的网络设备具备的功能：
struct net_device {
………
open()
stop()
hard_start_xmit() ／* 让下层发数据包 */
hard_header()
rebuild_header()
set_mac_address()
do_ioctl()
set_config()
hard_header_cache()
header_cache_update()
change_mtu()
tx_timeout()
hard_header_parse()
neigh_setup()
accept_fastpath()
………
}
假如网络接口核心层需要由下层发送数据的时候，在dev_base找到设备以后，就直接调dev->hard_start_xmit()的这个函数来让下层发数据包。
驱动程式要让网络接口核心层知道自己的存在，当然要加入dev_base所指向的指针链，然后把自己的函数连同各种参数和net_device里的相应的域对应起来。加入dev_base所指向的指针链是通过函数register_netdev(&dev_3c50) (linux/drivers/net/net_init.c, line 532)建立的。而把自己的函数以和net_device里的相应的域及各种参数关系的建立是在el1_probe1() (Linux/drivers/net/3c501.c)里进行的：
el1_probe1(){
………
dev->open = &el_open;
dev->hard_start_xmit = &el_start_xmit; /* 下面注解的，就是此语句 */
dev->tx_timeout = &el_timeout;
dev->watchdog_timeo = HZ;
dev->stop = &el1_close;
dev->get_stats = &el1_get_stats;
dev->set_multicast_list = &set_multicast_list;
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