net_device: 등록한 인터페이스를 실제로 켜는 절차

이 코드는 어떤 문제를 푸나요?

네트워크 인터페이스가 목록에 보이는 것과 패킷을 주고받을 준비가 된 것은 다릅니다. net_device는 장치의 공통 상태와 드라이버 연산을 연결합니다. __dev_open 전체를 따라가면 부모 장치의 전원 상태, 주소 검사, 드라이버 시작 함수, 큐 활성화가 서로 다른 단계라는 점을 알 수 있습니다.

읽을 범위: v6.18.37 · net/core/dev.c · __dev_open 1660–1709행입니다. 아래에 이 범위의 원문과 각 줄의 설명을 실었습니다. 주제 전체의 흐름과 다른 경로는 기존 분석에서 함께 읽으실 수 있습니다.

먼저 알아둘 개념

등록과 UP

등록은 네트워크 장치를 커널이 관리하게 만드는 일이고 UP은 사용하도록 여는 상태입니다. UP이라고 케이블 연결이나 원격 통신 성공까지 보장되지는 않습니다.

net_device_ops

공통 네트워크 계층이 하드웨어 드라이버의 ndo_open·ndo_start_xmit 등을 호출하기 위한 함수 표입니다.

RTNL

인터페이스 구성 변경을 서로 조정하는 네트워크 잠금입니다. 이 내부 함수는 호출자가 적절한 잠금 조건을 마련했음을 요구합니다.

netpoll

특수 상황에서 네트워크를 폴링하는 경로입니다. 장치를 여는 도중 불완전한 상태의 드라이버를 건드리지 않도록 조정합니다.

처음 읽을 때

등록, 관리상 UP, 실제 링크 연결을 세 가지로 나누어 보십시오. __dev_open의 성공은 주로 장치를 사용하도록 준비한 상태를 뜻하며 패킷이 상대방까지 도착했다는 뜻은 아닙니다.

더 깊이 살펴볼 때

드라이버 콜백의 잠금 조건과 NETDEV_PRE_UP 알림 실패, ndo_open 실패를 구분하십시오. 이 함수의 각 오류 반환이 어떤 상태 변경 이전 또는 이후에 발생하는지 보면 상위 호출자의 책임도 드러납니다.

그림으로 보는 변화

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1단계 고정

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1. 장치와 전원을 확인합니다

장치 존재 여부를 확인하고 필요한 경우 부모 장치를 runtime resume합니다.

화살표는 자식 인터페이스에서 부모 장치 의존성을 확인하는 방향입니다.

2. 드라이버를 엽니다

사전 알림과 주소 검사를 거쳐 ndo_open을 실행합니다.

화살표는 공통 계층에서 드라이버 콜백으로 넘어가는 호출입니다.

3. 인터페이스를 활성화합니다

성공하면 UP 상태, 수신 모드와 전송 큐 등을 설정합니다. 실패하면 시작 표시를 정리합니다.

분기 화살표는 준비 성공과 실패이며 물리 링크 상태를 직접 표현하지 않습니다.

__dev_open를 한 줄씩 읽기

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

static int __dev_open(struct net_device *dev, struct netlink_ext_ack *extack)
{
	const struct net_device_ops *ops = dev->netdev_ops;
	int ret;

	ASSERT_RTNL();
	dev_addr_check(dev);

	if (!netif_device_present(dev)) {
		/* may be detached because parent is runtime-suspended */
		if (dev->dev.parent)
			pm_runtime_resume(dev->dev.parent);
		if (!netif_device_present(dev))
			return -ENODEV;
	}

	/* Block netpoll from trying to do any rx path servicing.
	 * If we don't do this there is a chance ndo_poll_controller
	 * or ndo_poll may be running while we open the device
	 */
	netpoll_poll_disable(dev);

	ret = call_netdevice_notifiers_extack(NETDEV_PRE_UP, dev, extack);
	ret = notifier_to_errno(ret);
	if (ret)
		return ret;

	set_bit(__LINK_STATE_START, &dev->state);

	netdev_ops_assert_locked(dev);

	if (ops->ndo_validate_addr)
		ret = ops->ndo_validate_addr(dev);

	if (!ret && ops->ndo_open)
		ret = ops->ndo_open(dev);

	netpoll_poll_enable(dev);

	if (ret)
		clear_bit(__LINK_STATE_START, &dev->state);
	else {
		netif_set_up(dev, true);
		dev_set_rx_mode(dev);
		dev_activate(dev);
		add_device_randomness(dev->dev_addr, dev->addr_len);
	}

	return ret;
}

static int __dev_open(struct net_device *dev, struct netlink_ext_ack *extack)

	const struct net_device_ops *ops = dev->netdev_ops;

	int ret;

	ASSERT_RTNL();

	dev_addr_check(dev);

	if (!netif_device_present(dev)) {

		if (dev->dev.parent)

			pm_runtime_resume(dev->dev.parent);

		if (!netif_device_present(dev))

			return -ENODEV;

	netpoll_poll_disable(dev);

	ret = call_netdevice_notifiers_extack(NETDEV_PRE_UP, dev, extack);

	ret = notifier_to_errno(ret);

	if (ret)

		return ret;

	set_bit(__LINK_STATE_START, &dev->state);

	netdev_ops_assert_locked(dev);

	if (ops->ndo_validate_addr)

		ret = ops->ndo_validate_addr(dev);

	if (!ret && ops->ndo_open)

		ret = ops->ndo_open(dev);

	netpoll_poll_enable(dev);

	if (ret)

		clear_bit(__LINK_STATE_START, &dev->state);

	else {

		netif_set_up(dev, true);

		dev_set_rx_mode(dev);

		dev_activate(dev);

		add_device_randomness(dev->dev_addr, dev->addr_len);

	return ret;

함께 생각해 볼 질문

출처와 읽은 범위

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

해당 버전 원본 파일 · 기존 코드 분석 · 설명 원고