AF_XDP技术详解
AF_XDP是一个协议族（例如AF_NET），主要用于高性能报文处理。
前文XDP技术简介中提到过，通过XDP_REDIRECT我们可以将报文重定向到其他设备发送出去或者重定向到其他的CPU继续进行处理。而AF_XDP则利用 bpf_redirect_map()函数，实现将报文重定向到用户态一块指定的内存中，接下来我们看一下这到底是如何做到的。
我们使用普通的 socket() 系统调用创建一个AF_XDP套接字（XSK）。每个XSK都有两个ring：RX RING 和 TX RING。套接字可以在 RX RING 上接收数据包，并且可以在 TX RING 环上发送数据包。这些环分别通过 setockopts() 的 XDP_RX_RING 和 XDP_TX_RING 进行注册和调整大小。每个 socket 必须至少有一个这样的环。RX或TX描述符环指向存储区域（称为UMEM）中的数据缓冲区。RX和TX可以共享同一UMEM，因此不必在RX和TX之间复制数据包。
UMEM也有两个 ring：FILL RING 和 COMPLETION RING。应用程序使用 FILL RING 向内核发送可以承载报文的 addr (该 addr 指向UMEM中某个chunk)，以供内核填充RX数据包数据。每当收到数据包，对这些 chunks 的引用就会出现在RX环中。另一方面，COMPLETION RING包含内核已完全传输的 chunks 地址，可以由用户空间再次用于 TX 或 RX。
关于ring，熟悉dpdk的同学应该都不陌生，这里只做简单介绍。ring就是一个固定长度的数组，并且同时拥有一个生产者和一个消费者，生产者向数组中逐个填写数据，消费者从数组中逐个读取生产者填充的数据，生产者和消费者都用数组的下标表示，不断累加，像一个环一样不断重复生产然后消费的动作，因此得名ring。
此外需要注意的事，AF_XDP socket不再通过 send()/recv()等函数实现报文收发，而实通过直接操作ring来实现报文收发。
- FILL RING
fill_ring 的生产者是用户态程序，消费者是内核态中的XDP程序；
用户态程序通过 fill_ring 将可以用来承载报文的 UMEM frames 传到内核，然后内核消耗 fill_ring 中的元素（后文统一称为 desc），并将报文拷贝到desc中指定地址（该地址即UMEM frame的地址）；
- COMPLETION RING
completion_ring 的生产者是XDP程序，消费者是用户态程序；
当内核完成XDP报文的发送，会通过 completion_ring 来通知用户态程序，哪些报文已经成功发送，然后用户态程序消耗 completion_ring 中 desc(只是更新consumer计数相当于确认)；
- RX RING
rx_ring的生产者是XDP程序，消费者是用户态程序；
XDP程序消耗 fill_ring，获取可以承载报文的 desc并将报文拷贝到desc中指定的地址，然后将desc填充到 rx_ring 中，并通过socket IO机制通知用户态程序从 rx_ring 中接收报文；
- TX RING
tx_ring的生产者是用户态程序，消费者是XDP程序；
用户态程序将要发送的报文拷贝 tx_ring 中 desc指定的地址中，然后 XDP程序 消耗 tx_ring 中的desc，将报文发送出去，并通过 completion_ring 将成功发送的报文的desc告诉用户态程序；
1. 用户态程序
1.1 创建AF_XDP的socket
xsk_fd = socket(AF_XDP, SOCK_RAW, 0);
这一步没什么好展开的。
1.2 为UMEM申请内存
上文提到UMEM是一块包含固定大小chunk的内存，我们可以通过malloc/mmap/hugepages申请。下文大部分代码出自kernel samples。
bufs = mmap(NULL, NUM_FRAMES * opt_xsk_frame_size,
PROT_READ | PROT_WRITE,
MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS | opt_mmap_flags, -1, 0);
if (bufs == MAP_FAILED) {
printf("ERROR: mmap failed\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
1.3 向AF_XDP socket注册UMEM
struct xdp_umem_reg mr;
memset(&mr, 0, sizeof(mr));
mr.addr = (uintptr_t)umem_area; // umem_area即上面通过mmap申请到内存起始地址
mr.len = size;
mr.chunk_size = umem->config.frame_size;
mr.headroom = umem->config.frame_headroom;
mr.flags = umem->config.flags;
err = setsockopt(umem->fd, SOL_XDP, XDP_UMEM_REG, &mr, sizeof(mr));
if (err) {
err = -errno;
goto out_socket;
}
其中xdp_umem_reg结构定义在 usr/include/linux/if_xdp.h中：
struct xdp_umem_reg {
__u64 addr; /* Start of packet data area */
__u64 len; /* Length of packet data area */
__u32 chunk_size;
__u32 headroom;
__u32 flags;
};
成员解析：
- addr就是UMEM内存的起始地址；
- len是整个UMEM内存的总长度；
- chunk_size就是每个chunk的大小；
- headroom，如果设置了，那么报文数据将不是从每个chunk的起始地址开始存储，而是要预留出headroom大小的内存，再开始存储报文数据，headroom在隧道网络中非常常见，方便封装外层头部；
- flags, UMEM还有一些更复杂的用法，通过flag设置，后面再进一步展开；
1.4 创建FILL RING 和 COMPLETION RING
我们通过 setsockopt() 设置 FILL/COMPLETION/RX/TX ring的大小（在我看来这个过程相当于创建，不设置大小的ring是没有办法使用的）。
FILL RING 和 COMPLETION RING是UMEM必须，RX和TX则是 AF_XDP socket二选一的，例如AF_XDP socket只收包那么只需要设置RX RING的大小即可。
err = setsockopt(umem->fd, SOL_XDP, XDP_UMEM_FILL_RING,
&umem->config.fill_size,
sizeof(umem->config.fill_size));
if (err) {
err = -errno;
goto out_socket;
}
err = setsockopt(umem->fd, SOL_XDP, XDP_UMEM_COMPLETION_RING,
&umem->config.comp_size,
sizeof(umem->config.comp_size));
if (err) {
err = -errno;
goto out_socket;
}
上述操作相当于创建了 FILL RING 和 和 COMPLETION RING，创建ring的过程主要是初始化 producer 和 consumer 的下标，以及创建ring数组。
问题来了：
上文提到，用户态程序是 FILL RING 的生产者和 CONPLETION RING 的消费者，上面2个 ring 的创建是在内核中创建了 ring 并初始化了其相关成员。那么用户态程序如何操作这两个位于内核中的 ring 呢？所以接下来我们需要将整个 ring 映射到用户态空间。
1.5 将FILL RING 映射到用户态
第一步是获取内核中ring结构各成员的偏移，因为从5.4版本开始后，ring结构中除了 producer、consumer、desc外，又新增了一个flag成员。所以用户态程序需要先获取 ring 结构中各成员的准确便宜，才能在mmap() 之后准确识别内存中各成员位置。
err = xsk_get_mmap_offsets(umem->fd, &off);
if (err) {
err = -errno;
goto out_socket;
}
xsk_get_mmap_offsets() 函数主要是通过getsockopt函数实现这一功能：
err = getsockopt(fd, SOL_XDP, XDP_MMAP_OFFSETS, off, &optlen);
if (err)
return err;
一切就绪，开始将内核中的 FILL RING 映射到用户态程序中：
map = mmap(NULL, off.fr.desc + umem->config.fill_size * sizeof(__u64),
PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_POPULATE, umem->fd,
XDP_UMEM_PGOFF_FILL_RING);
if (map == MAP_FAILED) {
err = -errno;
goto out_socket;
}
umem->fill = fill;
fill->mask = umem->config.fill_size - 1;
fill->size = umem->config.fill_size;
fill->producer = map + off.fr.producer;
fill->consumer = map + off.fr.consumer;
fill->flags = map + off.fr.flags;
fill->ring = map + off.fr.desc;
fill->cached_cons = umem->config.fill_size;
上面代码需要关注的一点是 mmap() 函数中指定内存的长度——off.fr.desc + umem->config.fill_size * sizeof(__u64)，umem->config.fill_size * sizeof(__u64)没什么好说的，就是ring数组的长度，而 off.fr.desc 则是ring结构体的长度，我们先看下内核中ring结构的定义：
struct xdp_ring_offset {
__u64 producer;
__u64 consumer;
__u64 desc;
};
这是没有flag的定义，无伤大雅。这里desc的地址其实就是ring数组的起始地址了。而off.fr.desc是desc相对 ring 结构体起始地址的偏移，相当于结构体长度。我们用一张图来看下ring所在内存的结构分布：
后面一堆赋值代码没什么好讲的，umem->fill 是用户态程序自定义的一个结构体，其成员 producer、consumer、flags、ring都是指针，分别指向实际ring结构中的对应成员，umem->fill中的其他成员主要在后面报文收发时用到，起辅助作用。
1.6 将COMPLETION RING 映射到用户态
跟上面 FILL RING 的映射一样，只贴代码好了：
map = mmap(NULL, off.cr.desc + umem->config.comp_size * sizeof(__u64),
PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_POPULATE, umem->fd,
XDP_UMEM_PGOFF_COMPLETION_RING);
if (map == MAP_FAILED) {
err = -errno;
goto out_mmap;
}
umem->comp = comp;
comp->mask = umem->config.comp_size - 1;
comp->size = umem->config.comp_size;
comp->producer = map + off.cr.producer;
comp->consumer = map + off.cr.consumer;
comp->flags = map + off.cr.flags;
comp->ring = map + off.cr.desc;
1.7 创建RX RING和TX RING然后mmap
这里和 FILL RING 以及 COMPLETION RING的做法基本完全一致，只贴代码：
if (rx) {
err = setsockopt(xsk->fd, SOL_XDP, XDP_RX_RING,
&xsk->config.rx_size,
sizeof(xsk->config.rx_size));
if (err) {
err = -errno;
goto out_socket;
}
}
if (tx) {
err = setsockopt(xsk->fd, SOL_XDP, XDP_TX_RING,
&xsk->config.tx_size,
sizeof(xsk->config.tx_size));
if (err) {
err = -errno;
goto out_socket;
}
}
err = xsk_get_mmap_offsets(xsk->fd, &off);
if (err) {
err = -errno;
goto out_socket;
}
if (rx) {
rx_map = mmap(NULL, off.rx.desc +
xsk->config.rx_size * sizeof(struct xdp_desc),
PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_POPULATE,
xsk->fd, XDP_PGOFF_RX_RING);
if (rx_map == MAP_FAILED) {
err = -errno;
goto out_socket;
}
rx->mask = xsk->config.rx_size - 1;
rx->size = xsk->config.rx_size;
rx->producer = rx_map + off.rx.producer;
rx->consumer = rx_map + off.rx.consumer;
rx->flags = rx_map + off.rx.flags;
rx->ring = rx_map + off.rx.desc;
}
xsk->rx = rx;
if (tx) {
tx_map = mmap(NULL, off.tx.desc +
xsk->config.tx_size * sizeof(struct xdp_desc),
PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_POPULATE,
xsk->fd, XDP_PGOFF_TX_RING);
if (tx_map == MAP_FAILED) {
err = -errno;
goto out_mmap_rx;
}
tx->mask = xsk->config.tx_size - 1;
tx->size = xsk->config.tx_size;
tx->producer = tx_map + off.tx.producer;
tx->consumer = tx_map + off.tx.consumer;
tx->flags = tx_map + off.tx.flags;
tx->ring = tx_map + off.tx.desc;
tx->cached_cons = xsk->config.tx_size;
}
xsk->tx = tx;
1.8 调用bind()将AF_XDP socket绑定的指定设备的某一队列
sxdp.sxdp_family = PF_XDP;
sxdp.sxdp_ifindex = xsk->ifindex;
sxdp.sxdp_queue_id = xsk->queue_id;
sxdp.sxdp_flags = xsk->config.bind_flags;
err = bind(xsk->fd, (struct sockaddr *)&sxdp, sizeof(sxdp));
if (err) {
err = -errno;
goto out_mmap_tx;
}
2. 内核态程序
相比用户态程序的一堆操作，内核态XDP程序看起来要简单的多。
在XDP技术简介我们曾介绍过，XDP程序利用 bpf_reditrct() 函数可以将报文重定向到其他设备发送出去或者重定向到其他CPU继续处理，后来又发展出了bpf_redirect_map()函数，可以将重定向的目的地保存在map中。AF_XDP 正是利用了 bpf_redirect_map() 函数以及 BPF_MAP_TYPE_XSKMAP 类型的 map 实现将报文重定向到用户态程序。
2.1 创建BPF_MAP_TYPE_XSKMAP类型的map
该类型map的key是网口设备的queue_id，value则是该queue上绑定的AF_XDP socket fd，所以通常需要为每个网口设备各自创建独立的map，并在用户态将对应的queue_id->xsk_fd存储到map中。
static int xsk_create_bpf_maps(struct xsk_socket *xsk)
{
int max_queues;
int fd;
max_queues = xsk_get_max_queues(xsk);
if (max_queues < 0)
return max_queues;
fd = bpf_create_map_name(BPF_MAP_TYPE_XSKMAP, "xsks_map",
sizeof(int), sizeof(int), max_queues, 0);
if (fd < 0)
return fd;
xsk->xsks_map_fd = fd;
return 0;
}
bpf_create_map_name参数详解：
- BPF_MAP_TYPE_XSKMAP，map类型
- "xsks_map"，map的名字
- sizeof(int)，分别指定key和vlue的size
- max_queues，map大小
- 0, map_flags
2.2 XDP程序代码
/* This is the C-program:
* SEC("xdp_sock") int xdp_sock_prog(struct xdp_md *ctx)
* {
* int index = ctx->rx_queue_index;
*
* // A set entry here means that the correspnding queue_id
* // has an active AF_XDP socket bound to it.
* if (bpf_map_lookup_elem(&xsks_map, &index))
* return bpf_redirect_map(&xsks_map, index, 0);
*
* return XDP_PASS;
* }
*/
是不是非常的简单，真正的redirect操作只有一行代码。
2.3 XDP程序的加载
static int xsk_load_xdp_prog(struct xsk_socket *xsk)
{
static const int log_buf_size = 16 * 1024;
char log_buf[log_buf_size];
int err, prog_fd;
/* This is the C-program:
* SEC("xdp_sock") int xdp_sock_prog(struct xdp_md *ctx)
* {
* int index = ctx->rx_queue_index;
*
* // A set entry here means that the correspnding queue_id
* // has an active AF_XDP socket bound to it.
* if (bpf_map_lookup_elem(&xsks_map, &index))
* return bpf_redirect_map(&xsks_map, index, 0);
*
* return XDP_PASS;
* }
*/
struct bpf_insn prog[] = {
/* r1 = *(u32 *)(r1 + 16) */
BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_REG_1, BPF_REG_1, 16),
/* *(u32 *)(r10 - 4) = r1 */
BPF_STX_MEM(BPF_W, BPF_REG_10, BPF_REG_1, -4),
BPF_MOV64_REG(BPF_REG_2, BPF_REG_10),
BPF_ALU64_IMM(BPF_ADD, BPF_REG_2, -4),
BPF_LD_MAP_FD(BPF_REG_1, xsk->xsks_map_fd),
BPF_EMIT_CALL(BPF_FUNC_map_lookup_elem),
BPF_MOV64_REG(BPF_REG_1, BPF_REG_0),
BPF_MOV32_IMM(BPF_REG_0, 2),
/* if r1 == 0 goto +5 */
BPF_JMP_IMM(BPF_JEQ, BPF_REG_1, 0, 5),
/* r2 = *(u32 *)(r10 - 4) */
BPF_LD_MAP_FD(BPF_REG_1, xsk->xsks_map_fd),
BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_REG_2, BPF_REG_10, -4),
BPF_MOV32_IMM(BPF_REG_3, 0),
BPF_EMIT_CALL(BPF_FUNC_redirect_map),
/* The jumps are to this instruction */
BPF_EXIT_INSN(),
};
size_t insns_cnt = sizeof(prog) / sizeof(struct bpf_insn);
prog_fd = bpf_load_program(BPF_PROG_TYPE_XDP, prog, insns_cnt,
"LGPL-2.1 or BSD-2-Clause", 0, log_buf,
log_buf_size);
if (prog_fd < 0) {
pr_warning("BPF log buffer:\n%s", log_buf);
return prog_fd;
}
err = bpf_set_link_xdp_fd(xsk->ifindex, prog_fd, xsk->config.xdp_flags);
if (err) {
close(prog_fd);
return err;
}
xsk->prog_fd = prog_fd;
return 0;
}
XDP程序的load
调用函数 bpf_load_program() 之前的代码不用关心。通常 eBPF 程序使用 C 语言的一个子集（restricted C）编写，然后通过 LLVM 编译成字节码注入到内核执行。由于本例中XDP程序代码比较简单，功力深厚的作者直接将其编写为 eBPF（JIT）可识别的字节码，然后直接调用 bpf_load_program() 函数将字节码程序加载到内核中。
XDP程序的attach
XDP程序加载成功会返回对应的fd（后面统称为prog_fd），但是此时XDP程序还不会被执行（所有的eBPF都需要经过load和attach两步才能被触发执行，load只是将程序加载到内核中，attach将程序添加到hook点后，程序才能真正被触发执行）。我们调用函数 bpf_set_link_xdp_fd() 函数将XDP程序attach到指定网口设备的驱动中的hook点。
注意： AF_XDP socket是跟指定网口设备的队列绑定，而XDP程序则是跟指定的网口设备绑定（attach）。
3. 回到用户态，让程序run起来
经过前面两步，AF_XDP socket、UMEM、FILL/COMPLETION/RX/TX RING 都创建设置好了，XSKMAP 和XDP PROG 也都加载好了。但是要想让XDP程序把报文传到用户态程序，我们还得再进行两补操作。
3.1 将AF_XDP socket存储到XSKMAP中
前面介绍XSKMAP的时候，大家应该都想到这一步了，所以只贴代码不说话：
static int xsk_set_bpf_maps(struct xsk_socket *xsk)
{
return bpf_map_update_elem(xsk->xsks_map_fd, &xsk->queue_id,
&xsk->fd, 0);
}
3.2 标题先卖个关子
前面我们介绍过4种ring，分别对应收发包两个场景（收包：FILL/RX ring，发包：TX/COMPLETION RING）,我画个图分别描述一下收发包场景。
3.2.1 先看收包
收包过程是由XDP程序触发的，但是XDP程序收包，需要依赖用户态程序填充FILL RING，将可以承载报文的desc告诉XDP程序。所以在用户态程序初始化阶段，我们需要先填充FILL RING，直接看代码：
ret = xsk_ring_prod__reserve(&xsk->umem->fq,
XSK_RING_PROD__DEFAULT_NUM_DESCS,
&idx);
if (ret != XSK_RING_PROD__DEFAULT_NUM_DESCS)
exit_with_error(-ret);
for (i = 0; i < XSK_RING_PROD__DEFAULT_NUM_DESCS; i++)
*xsk_ring_prod__fill_addr(&xsk->umem->fq, idx++) =
i * opt_xsk_frame_size;
xsk_ring_prod__submit(&xsk->umem->fq,
XSK_RING_PROD__DEFAULT_NUM_DESCS);
三个经过封装的函数，看起来不明觉厉，咱们一个一个看：
1. xsk_ring_prod__reserve
static inline size_t xsk_ring_prod__reserve(struct xsk_ring_prod *prod,
size_t nb, __u32 *idx)
{
if (xsk_prod_nb_free(prod, nb) < nb)
return 0;
*idx = prod->cached_prod;
prod->cached_prod += nb;
return nb;
}
这个函数前面先判断一下：我现在想生产nb个数据，ring里有没有足够的地方放啊？没有的话直接退出，等会再试试。
vhostuser里再这块有个BUG，前端程序想发包发现ring里空间不够了，而后端驱动处理又由于有有问题的判断，导致报文已发的报文一直不被处理，结果造成死锁，以后别的文章中再介绍吧。
如果有足够的空间，那么会将生产者当前下标（cached_prog）赋值给idx，因为退出函数后会根据从这个idx指向的位置开始生产desc，最后cached_prod + nb。
为什么要有个cached_prog呢？
因为生产数据这个过程需要分几步完成，所以这个东西应该为了多线程同步吧。
2. xsk_ring_prod__fill_addr
static inline __u64 *xsk_ring_prod__fill_addr(struct xsk_ring_prod *fill,
__u32 idx)
{
__u64 *addrs = (__u64 *)fill->ring;
return &addrs[idx & fill->mask];
}
看这段代码前，我们先看下ring中元素xdp_desc的成员结构：
struct xdp_desc {
__u64 addr;
__u32 len;
__u32 options;
};
成员解析
- addr指向UMEM中某个帧的具体位置，并且不是真正的虚拟内存地址，而是相对UMEM内存起始地址的偏移。
- len则是指报文的具体的长度，当XDP程序向desc填充报文的时候需要设置len，但是用户态程序向FILL RING中填充desc则不用关心len。
所以上面xsk_ring_prod__fill_addr的功能就好理解了，返回的ring中下标为idx处的desc中addr的指针；并且在函数返回后对addr进行了赋值，再看下这块代码，可以看到赋值给addr是个偏移量：
for (i = 0; i < XSK_RING_PROD__DEFAULT_NUM_DESCS; i++)
*xsk_ring_prod__fill_addr(&xsk->umem->fq, idx++) =
i * opt_xsk_frame_size;
- xsk_ring_prod__submit
static inline void xsk_ring_prod__submit(struct xsk_ring_prod *prod, size_t nb)
{
/* Make sure everything has been written to the ring before indicating
* this to the kernel by writing the producer pointer.
*/
libbpf_smp_wmb();
*prod->producer += nb;
}
数据填充完毕，更新生产者下标。
说明：下标永远指向下一个可填充数据位置。
3.2.2 再看发包
发包真的没啥好说的。初始化的时候不用管，想发包的时候直接就发啦。
4. 收包流程解析
AF_XDP socket毕竟也是socket，所以select/poll/epoll这些函数都能用的，怎么用这里不介绍了。
我们只看具体从一个AF_XDP socket收包的过程:
static void rx_drop(struct xsk_socket_info *xsk, struct pollfd *fds)
{
unsigned int rcvd, i;
u32 idx_rx = 0, idx_fq = 0;
int ret;
rcvd = xsk_ring_cons__peek(&xsk->rx, BATCH_SIZE, &idx_rx);
if (!rcvd) {
if (xsk_ring_prod__needs_wakeup(&xsk->umem->fq))
ret = poll(fds, num_socks, opt_timeout);
return;
}
ret = xsk_ring_prod__reserve(&xsk->umem->fq, rcvd, &idx_fq);
while (ret != rcvd) {
if (ret < 0)
exit_with_error(-ret);
if (xsk_ring_prod__needs_wakeup(&xsk->umem->fq))
ret = poll(fds, num_socks, opt_timeout);
ret = xsk_ring_prod__reserve(&xsk->umem->fq, rcvd, &idx_fq);
}
for (i = 0; i < rcvd; i++) {
u64 addr = xsk_ring_cons__rx_desc(&xsk->rx, idx_rx)->addr;
u32 len = xsk_ring_cons__rx_desc(&xsk->rx, idx_rx++)->len;
u64 orig = xsk_umem__extract_addr(addr);
addr = xsk_umem__add_offset_to_addr(addr);
char *pkt = xsk_umem__get_data(xsk->umem->buffer, addr);
hex_dump(pkt, len, addr);
*xsk_ring_prod__fill_addr(&xsk->umem->fq, idx_fq++) = orig;
}
xsk_ring_prod__submit(&xsk->umem->fq, rcvd);
xsk_ring_cons__release(&xsk->rx, rcvd);
xsk->rx_npkts += rcvd;
}
该函数并没有对报文做什么复杂处理，只是hex_dump了一下，整个收发包分五个步骤：
1. xsk_ring_cons__peek()
开始对RX RING进行消费，返回消费者下标和消费个数，并累加cached_cons；
2. xsk_ring_prod__reserve
开始对FILL RING进行生产，返回生产者下标和生产个数，并累加cached_prod;
3. 报文处理
处理从RX RING中收到的报文，并回填到FILL RING中；
for (i = 0; i < rcvd; i++) {
u64 addr = xsk_ring_cons__rx_desc(&xsk->rx, idx_rx)->addr;
u32 len = xsk_ring_cons__rx_desc(&xsk->rx, idx_rx++)->len;
u64 orig = xsk_umem__extract_addr(addr);
addr = xsk_umem__add_offset_to_addr(addr);
char *pkt = xsk_umem__get_data(xsk->umem->buffer, addr);
hex_dump(pkt, len, addr);
*xsk_ring_prod__fill_addr(&xsk->umem->fq, idx_fq++) = orig;
}
从desc中读取addr，并通过 xsk_umem__get_data() 函数得到报文真正的虚拟地址，然后 hex_dump()下。
static inline void *xsk_umem__get_data(void *umem_area, __u64 addr)
{
return &((char *)umem_area)[addr];
}
然后将处理完报文所在的 UMEM 帧回填到FILL RING中：
*xsk_ring_prod__fill_addr(&xsk->umem->fq, idx_fq++) = orig;
4. xsk_ring_prod__submit(&xsk->umem->fq, rcvd)
完成对RX RING的消费，更新消费者下标；
5. xsk_ring_cons__release(&xsk->rx, rcvd)
完成对FILL RING的生产，更新生产者下标；
5. 结语
关于AF_XDP的使用及背后原理暂且分析到这，目前AF_XDP已经在ovs、dpdk、cilium中应用，相应的文档下面有链接。如有错误纰漏，欢迎大家拍砖。
相关代码均出自kernel：
samples/bpf/xdpsock_user.c
tools/lib/bpf/xsk.c
tools/lib/bpf/xsk.h
net/xdp/xsk.c
net/xdp/xsk.h
usr/include/linux/if_xdp.h
相关参考文档如下：