05 调度、tc、BPF 与 XDP 机制与实现详解

1. 三个相关子系统

目录	职责	配置
net/sched/	Traffic Control：qdisc、分类、动作	常 y
net/bpf/	网络相关 BPF 自检/测试运行	CONFIG_BPF
net/xdp/	AF_XDP 用户态零拷贝	CONFIG_XDP_SOCKETS
kernel/bpf/	BPF 解释器/JIT（不在 net/）	CONFIG_BPF_SYSCALL

tc 与 XDP 是 RK 上 QoS、高性能收包 的主要内核接口。

2. net/sched — Traffic Control

sch_*.c — 队列规程（pfifo_fast、fq_codel、htb…）
cls_*.c — 分类器（u32、flower、bpf…）
act_*.c — 动作（mirred、pedit、bpf、vlan…）

配置通路：NETLINK_ROUTE 的 tc 子族（tc qdisc、tc filter）。

数据路径：dev_queue_xmit → qdisc_enqueue → 驱动**；ingress 在 **__dev_xmit_skb` 之前 的 ingress qdisc。

3. core 中的 BPF 挂钩

• cls_bpf / act_bpf 在 sched；
• sock_map、sk_msg 在 core（BPF 与 socket 结合）；
• lwt_bpf.c — 轻量隧道 BPF。

4. net/bpf/

主要为 BPF_PROG_TEST_RUN 对网络程序类型的 内核自测（skb、xdp、flow_dissector 等），不是 数据面必经路径。

用户态加载程序走 bpf() 系统调用（kernel/bpf/syscall.c）。

5. XDP 两层

层	位置	说明
原生 XDP	驱动 ndo_bpf / xdp_buff	最早点处理
generic XDP	net/core/xdp.c	无驱动支持时的慢路径
AF_XDP	net/xdp/	用户态 mmap 环（XSK）

bpftool 加载 SEC("xdp") 程序；驱动需声明 NETDEV_XDP_ACT_* 能力。

6. ethtool 协同

net/ethtool/ 配置 ring、channel、pause 参数，影响 XDP/tc 性能上限。

7. RK3588

场景	建议
出口限速	htb/fq_codel on eth0
高性能收包	驱动 XDP + AF_XDP（若驱动支持）
过滤	tc flower 或 nft + netfilter

stmmac 等驱动 XDP 支持因版本/补丁而异，需查 ethtool -k 与驱动 Release notes。

专文：sched、bpf、xdp

8. 小结

sched = 队列与策略；BPF = 可编程挂载点；XDP = 尽早处理包。三者正交，可组合使用。