AF_XDP TX 元数据

本文档描述了如何在使用 AF_XDP 发送数据包时启用卸载。有关如何在接收端访问类似元数据的信息，请参阅 XDP RX 元数据。

通用设计

通过 tx_metadata_len 和 struct xdp_umem_reg 中的 XDP_UMEM_TX_METADATA_LEN 标志来保留元数据的预留空间。因此，对于共享相同 umem 的每个套接字，元数据长度都是相同的。元数据布局是固定的 UAPI，请参阅 include/uapi/linux/if_xdp.h 中的 union xsk_tx_metadata。因此，一般来说，上面的 tx_metadata_len 字段应包含 sizeof(union xsk_tx_metadata)。

请注意，在原始实现中，XDP_UMEM_TX_METADATA_LEN 标志不是必需的。应用程序可能会尝试先使用标志创建 umem，如果失败，则尝试不使用标志进行另一次尝试。

预留空间和元数据本身应位于 umem 帧中 xdp_desc->addr 的正前方。在一个帧内，元数据布局如下

       tx_metadata_len
 /                         \
+-----------------+---------+----------------------------+
| xsk_tx_metadata | padding |          payload           |
+-----------------+---------+----------------------------+
                            ^
                            |
                      xdp_desc->addr

AF_XDP 应用程序可以请求大于 sizeof(struct xsk_tx_metadata) 的预留空间。内核将忽略填充（并且仍将使用 xdp_desc->addr - tx_metadata_len 来定位 xsk_tx_metadata）。对于不应携带任何元数据的帧（即，不具有 XDP_TX_METADATA 选项的帧），内核也会忽略元数据区域。

flags 字段启用特定的卸载

• XDP_TXMD_FLAGS_TIMESTAMP: 请求设备将传输时间戳放入 union xsk_tx_metadata 的 tx_timestamp 字段。

• XDP_TXMD_FLAGS_CHECKSUM: 请求设备计算 L4 校验和。csum_start 指定校验和应从哪里开始的字节偏移量，csum_offset 指定设备应将计算出的校验和存储在哪里的字节偏移量。

除了上述标志之外，为了触发卸载，第一个数据包的 struct xdp_desc 描述符应在 options 字段中设置 XDP_TX_METADATA 位。另请注意，在多缓冲区数据包中，只有第一个块应携带元数据。

软件 TX 校验和

出于开发和测试目的，可以将 XDP_UMEM_TX_SW_CSUM 标志传递给 XDP_UMEM_REG UMEM 注册调用。在这种情况下，当以 XDK_COPY 模式运行时，TX 校验和在 CPU 上计算。不要在生产环境中启用此选项，因为它会负面影响性能。

查询设备功能

每个设备都通过 netlink netdev 系列导出其卸载功能。请参阅 Documentation/netlink/specs/netdev.yaml 中的 xsk-flags 功能位掩码。

• tx-timestamp：设备支持 XDP_TXMD_FLAGS_TIMESTAMP

• tx-checksum：设备支持 XDP_TXMD_FLAGS_CHECKSUM

请参阅 tools/net/ynl/samples/netdev.c，了解如何查询此信息。

示例

请参阅 tools/testing/selftests/bpf/xdp_hw_metadata.c，了解处理 TX 元数据的示例程序。另请参阅 https://github.com/fomichev/xskgen，了解更简洁的示例。