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Linux如此的流行正是得益于它的特性丰富及有效的网络协议栈。如果你曾经惊叹于Linux能够实现如此复杂的工作，或者你只是想通过现实中的例子学习现代网络，《深入理解Linux网络内幕》将会给你指导。同其他O'Reilly的流行书籍一样，《深入理解Linux网络内幕》清楚地阐述了网络的基本概念，并指导你如何用C语言实现。虽然早先的 TCP/IP经验是有用的，但初学者通过《深入理解Linux网络内幕》仍然可以学习到协议本身和大量的应用信息。一旦彻底掌握了这些网络工具，你就可以使用《深入理解Linux网络内幕》这本书所附的代码，准确地指出Linux内核中最重要的部分如何工作。

网络功能的实现或破坏在不同的时候是由不同的代码块完成的，这正是理解网络和实现它的难点中的一部分。《深入理解Linux网络内幕》该书的成功之一就是描述这些代码块如何集成，以及众多的函数和数据结构之间的关系。《深入理解Linux网络内幕》不仅描述了Linux网络的全貌，而且是理解Linux网络细节的有效指南。

前言

第一部分　基础背景

第一章　简介

基本术语

常见编码模式

用户空间工具

浏览源代码

当功能以补丁形式提供时

第二章　关键数据结构

套接字缓冲区：sk—buff结构

net—device结构

本章涉及的文件

第三章　用户空间与内核的接

概论

procfs与sysctl

ioctl

Netlink

配置改变串行化

第二部分　系统初始化

第四章　通知链

使用通知链的原因

概论

定义链

链注册

链上的通知事件

网络子系统的通知链

通过/proc文件系统的调整

本章涉及的函数和变量

本章涉及的文件和目录

第五章　网络设备初始化

系统初始化概论

设备注册和初始化

NIC初始化的基本目标

设备与内核之间的交互

初始化选项

模块选项

设备处理层初始化：net—dev—init

用户空间辅助程序

虚拟设备

通过/proc文件系统调整

本章涉及的函数和变量

本章涉及的文件和目录

第六章　PCI层和网络接口卡

本章涉及的数据结构

PCI NIC设备驱动程序的注册

电源管理和网络唤醒

PCI NIC驱动程序注册范例

大蓝图

通过/proc文件系统调整

本章涉及的函数和变量

本章涉及的文件和目录

第七章　组件初始化的内核基础架构

引导期间的内核选项

模块初始化代码

优化宏卷标

引导期间初始化函数

内存最优化

通过/proc文件系统调整

本章涉及的函数和变量

本章涉及的文件和目录

第八章　设备注册和初始化

设备注册之时

设备除名之时

分配net—device结构

NIC注册和除名的架构

设备初始化

net—device结构的组织

设备状态

设备的注册和除名

设备注册

设备除名

开启和关闭网络设备

更新设备队列规则状态

从用户空间配置设备相关信息

虚拟设备

上锁

通过/proc文件系统调整

本章涉及的函数和变量

本章涉及的文件和目录

第三部分　传输和接收

第九章　中断和网络驱动程序

决策和流量方向

接收到帧时通知驱动程序

中断处理函数

softnet—data结构

第十章　帧的接收

与其他功能交互

设备的开启和关闭

队列

通知内核帧已接收：NAPI和netif_rx

设备驱动程序与内核问的IB接口：netif_rx的第一部分

拥塞管理

处理NET_RX_SOFTIRQ：net_rxa_ction

第十一章　帧的传输

传输的开启和关闭

第十二章　中断事件一般性参考数据

统计数据

通过/proc和sysfs文件系统调整

本部分涉及的函数和变量

本部分涉及的文件和目录

第十三章　协议处理函数

网络协议栈概论

执行正确的协议处理函数

协议处理函数的组织

协议处理函数的注册

Ethernet与IEEE 802．3帧

通过/proc文件系统进行调整

本章涉及的函数和变量

本章涉及的文件和目录

第四部分　桥接

第十四章　桥接：概念

中继器、网桥以及路由器

网桥与交换机

主机

用网桥合并LAN

桥接不同技术的LAN

地址学习

多台网桥

第十五章　桥接：生成树协议

基本术语

阶层交换式L2拓扑范例

生成树协议的基本元素

网桥ID和端口ID

网桥协议数据单元（BPDU）

定义活跃拓扑

定时器

拓扑变化

BPDU封装

传输配置BPDU

处理入口帧

收敛时间

新版生成树协议概况

第十六章　桥接：Linux实现

网桥设备抽象

重要的数据结构

桥接程序的初始化

建立网桥设备和网桥端口

建立一个新网桥设备

阿桥设备设置函数

删除网桥

给网桥添加端口

启动和关闭网桥设备

启动和关闭网桥端口

改变网桥端口状态

大蓝图

转发数据库

处理入口流量

网桥设备上的传输

生成树协议（STP）

netdevice通知链

第十七章　桥接：其他主题

用户空间配置工具

通过/proc文件系统调整网桥

通过/sys文件系统调整网桥

统计数据

本部分涉及的数据结构

本部分涉及的函数和变量

本部分涉及的文件和目录

第五部分　因特网协议第4版（IPv4）

第六部分　邻居子系统

第七部分　路由

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Few C programmers like the goto statement. Without getting into the history of the goto (one of the longest and most famous controversies in computer programming), I'll summarize some of the reasons the goto is usually deprecated, but why the Linux kernel uses it anyway.

Any piece of code that uses goto can be rewritten without it. The use of goto statements can reduce the readability of the code, and make debugging harder, because at any position following a goto you can no longer derive unequivocally the conditions that led the execution to that point.

Let me make this analogy: given any node in a tree, you know what the path from the root to the node is. But if you add vines that entwine around branches randomly, you do not always have a unique path between the root and the other nodes ...

NETDEV_TX_OK*

The transmission succeeded. The buffer is not released yet (kfree_skb is not

issued). We will see in the section “Processing the NET_TX_SOFTIRQ: net_tx_

action” that the driver does not release the buffer itself but asks the kernel to do

so by means of the NET_TX_SOFTIRQ softirq. This provides more efficient memory

handling than if each driver did its own freeing.

• The root bridge is the only bridge that generates BPDUs. The other bridges

transmit BPDUs only when they receive one (i.e., they revise the information

they receive by simply updating a couple of fields).

• The root bridge makes sure each bridge in the network comes to know about a

topology change when one occurs (see the section “Topology Changes”).

Source Routing is a multibyte option in which the source node lists IP addresses to

be used on subsequent hops. Of course, if one of the routers in the list goes down,

the source-routed packet will not be able to benefit from any dynamic rerouting done

on routing protocols. Usually, when a router goes down, the higher-level protocols

compute a new source route and resend the packet. Occasionally, they are not

allowed to specify a new route, perhaps for security reasons.

In the very worst case, the two packets could have the same length and the overlapping

could corrupt the payload without corrupting the L4 headers. The IP checksum cov-

ers only the IP header and therefore cannot detect this condition. Depending on the

application, the consequences could be serious.

After an enumeration of all the problems with fragmentation, we can understand

better why the designers of the IPv6 protocol decided to allow IP fragmentation only

at the originating hosts, and not at intermediate hosts such as routers.

It should be noted that the algorithm always shrinks the PMTU, it never increases it. However, the entries of the routing cache whose PMTU is derived from an ingress ICMP FRAGMENTATION NEEDED message expire after some time, which is equivalent to going back to the (bigger) default PMTU. See the same section just referenced for more details.

书籍介绍

Linux如此的流行正是得益于它的特性丰富及有效的网络协议栈。如果你曾经惊叹于Linux能够实现如此复杂的工作，或者你只是想通过现实中的例子学习现代网络，《深入理解Linux网络内幕》将会给你指导。同其他O'Reilly的流行书籍一样，《深入理解Linux网络内幕》清楚地阐述了网络的基本概念，并指导你如何用C语言实现。虽然早先的 TCP/IP经验是有用的，但初学者通过《深入理解Linux网络内幕》仍然可以学习到协议本身和大量的应用信息。一旦彻底掌握了这些网络工具，你就可以使用《深入理解Linux网络内幕》这本书所附的代码，准确地指出Linux内核中最重要的部分如何工作。

网络功能的实现或破坏在不同的时候是由不同的代码块完成的，这正是理解网络和实现它的难点中的一部分。《深入理解Linux网络内幕》该书的成功之一就是描述这些代码块如何集成，以及众多的函数和数据结构之间的关系。《深入理解Linux网络内幕》不仅描述了Linux网络的全貌，而且是理解Linux网络细节的有效指南。