virtio_net设备的校验和问题

我们来看一个virtio_net设备的校验和配置：

[root@10 ~]# ethtool -K eth0 tx-checksumming on   //caq:大写的K用来调整feature
[root@10 ~]# ethtool -k eth0                      //caq:小写的k用来查看feature
Features for eth0:
rx-checksumming: off [fixed]
tx-checksumming: on
        tx-checksum-ipv4: off [fixed]
        tx-checksum-ip-generic: on
        tx-checksum-ipv6: off [fixed]
        tx-checksum-fcoe-crc: off [fixed]
        tx-checksum-sctp: off [fixed]

问题是：

1、tx-checksum-ip-generic对应的feature是什么？

2、为什么 tx-checksum-ip-generic 为on ，而 tx-checksum-ipv4 是off 并且是[fixed]呢？

3、ethtool打印的[fixed]代表啥？

4、tx-checksum-ip-generic 与 tx-checksum-ipv4 以及 tx-checksum-ipv6 的关系是？

先来看第一个问题，查看内核代码：

从如下的代码中，我们知道， NETIF_F_HW_CSUM_BIT 其实就对应着 tx-checksum-ip-generic 。第一个问题解答完毕。

static const char netdev_features_strings[NETDEV_FEATURE_COUNT][ETH_GSTRING_LEN] = {
	[NETIF_F_SG_BIT] =               "tx-scatter-gather",
	[NETIF_F_IP_CSUM_BIT] =          "tx-checksum-ipv4",
	[NETIF_F_HW_CSUM_BIT] =          "tx-checksum-ip-generic",//caq:对user展示为 tx-checksum-ip-generic，其实就是 NETIF_F_HW_CSUM_BIT
	[NETIF_F_IPV6_CSUM_BIT] =        "tx-checksum-ipv6",

#define __NETIF_F_BIT(bit)	((netdev_features_t)1 << (bit))
#define __NETIF_F(name)		__NETIF_F_BIT(NETIF_F_##name##_BIT)
**#define NETIF_F_HW_CSUM		__NETIF_F(HW_CSUM)**
#define NETIF_F_HW_VLAN_CTAG_FILTER __NETIF_F(HW_VLAN_CTAG_FILTER)
#define NETIF_F_HW_VLAN_CTAG_RX	__NETIF_F(HW_VLAN_CTAG_RX)
#define NETIF_F_HW_VLAN_CTAG_TX	__NETIF_F(HW_VLAN_CTAG_TX)
**#define NETIF_F_IP_CSUM		__NETIF_F(IP_CSUM)**  //caq: NETIF_F_IP_CSUM 就是 1<< NETIF_F_IP_CSUM_BIT
**#define NETIF_F_IPV6_CSUM	__NETIF_F(IPV6_CSUM)**

从上面的宏可以看出，NETIF_F_HW_CSUM 其实就是 1<<NETIF_F_HW_CSUM_BIT

具体的值由下面的枚举决定，也就是：

enum {
	NETIF_F_SG_BIT,			/* Scatter/gather IO. */
	NETIF_F_IP_CSUM_BIT,		/* Can checksum TCP/UDP over IPv4. */
	__UNUSED_NETIF_F_1,
	NETIF_F_HW_CSUM_BIT,		/* Can checksum all the packets. */
	NETIF_F_IPV6_CSUM_BIT,		/* Can checksum TCP/UDP over IPV6 */

再来关注第二个问题，也是查看内核代码，

static int virtnet_probe(struct virtio_device *vdev)
{
.....
/* Do we support "hardware" checksums? */
	if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_CSUM)) {//caq:设备进行校验和计算
		/* This opens up the world of extra features. */
		dev->hw_features |= NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_SG;
		if (csum)
			dev->features |= NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_SG;
.....
}

说明virtio_net设备，如果 VIRTIO_NET_F_CSUM 设置的话，只是具备了 NETIF_F_HW_CSUM 的feature，所以它展示为on，而

NETIF_F_IP_CSUM并没有设置，所以为off，第二个问题解答完毕。

第三个问题，为啥看到的是fixed打印，

参考https://stackoverflow.com/questions/27478810/what-does-the-meaning-of-fixed-string-in-output-of-ethtool-command，

Those are the parameters that cant be changed, they are "fixed"，也就是固定的意思，不可更改，而不可更改的原因一般是，硬件或者驱动没有提供这个feature，所以用户

去更改的时候会 报Could not change any device features。

有兴趣的同学或者可以参考ethtool的源码。

查看相关的合入记录，以及参考 kernel的资料，一般认为：

NETIF_F_HW_CSUM is a superset of NETIF_F_IP_CSUM + NETIF_F_IPV6_CSUM. It means that device can fill TCP/UDP-like checksum anywhere in the packets whatever headers there might be.

也就是说，NETIF_F_HW_CSUM 是 NETIF_F_IP_CSUM 和 NETIF_F_IPV6_CSUM 的一个超集。

那是不是说 NETIF_F_HW_CSUM 设置了on，则 NETIF_F_IP_CSUM 一定是on呢？显然不是，这个超级就像 你用推土机挖山，也可以用锄头或者铁锹，推土机从

功能上看覆盖了锄头和铁锹，但是你要用推土机挖一锄头，还得使能它具备锄头的能力才行。也就是特性上，目前还维护了三个。

但是既然是硬件计算校验和，NETIF_F_HW_CSUM从功能上显然是能覆盖，所以

NETIF_F_HW_CSUM 的出现，显得 NETIF_F_IP_CSUM 和 NETIF_F_IPV6_CSUM 就过时了。这个也和

https://lwn.net/Articles/666178/ 这篇文章说的类似。第四个问题解答完毕。

Many drivers advertise NETIF_F_IP_CSUM and NETIF_F_IPV6_CSUM and it
probably isn't feasible to convert them all in a given time frame
(although if we could this would be a great simplification to the
stack). A reasonable direction may be to declare that new drivers must
use NETIF_F_HW_CSUM as NETIF_F_IP_CSUM and NETIF_F_IPV6_CSUM are
considered deprecated.

参考资料：

https://www.kernel.org/doc/html/v5.14/networking/netdev-features.html