1 概述

Tap设备通常用于虚拟化场景下，参考如下场景：

图中标注了关键函数，以及数据流向。 

tun有两个数据接口，

• file，给用户态使用；
• socket，给内核态使用，例如vhost

2 异步处理

图中，蓝色线标识的是虚机输出的网络流量，在tap设备这边，不存在异步处理，参考代码：

tun_sendmsg() / tun_chr_write_iter()-> tun_get_user()-> tun_rx_batched()-> netif_receive_skb()

如红色线部分，是输入到虚拟机的网络流量，在tap设备这边，则存在异步处理，需要wait和wakeup，参考代码：

tun_recvmsg() / tun_chr_read_iter()-> tun_do_read()-> tun_ring_recv()---ptr = ptr_ring_consume(&tfile->tx_ring);if (ptr)goto out;if (noblock) {error = -EAGAIN;goto out;}add_wait_queue(&tfile->socket.wq.wait, &wait);while (1) {set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);ptr = ptr_ring_consume(&tfile->tx_ring);if (ptr)break;...schedule();}__set_current_state(TASK_RUNNING);remove_wait_queue(&tfile->socket.wq.wait, &wait);---tun_net_xmit()
---if (ptr_ring_produce(&tfile->tx_ring, skb))goto drop;/* NETIF_F_LLTX requires to do our own update of trans_start */queue = netdev_get_tx_queue(dev, txq);queue->trans_start = jiffies;/* Notify and wake up reader process */if (tfile->flags & TUN_FASYNC)kill_fasync(&tfile->fasync, SIGIO, POLL_IN);tfile->socket.sk->sk_data_ready(tfile->socket.sk);
---sock_def_readable()
---rcu_read_lock();wq = rcu_dereference(sk->sk_wq);if (skwq_has_sleeper(wq))wake_up_interruptible_sync_poll(&wq->wait, EPOLLIN | EPOLLPRI |EPOLLRDNORM | EPOLLRDBAND);sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);rcu_read_unlock();
---By default, sk->sk_wq is socket->wq，参考sock_init_data()

vhost只是数据使用了socket接口，在等待来自tap的数据时，它使用的了poll，

vhost_net_enable_vq()
---sock = vhost_vq_get_backend(vq);if (!sock)return 0;return vhost_poll_start(poll, sock->file);
---tun_chr_poll()
---sk = tfile->socket.sk;poll_wait(file, sk_sleep(sk), wait);...
---vhost_poll_init()
---init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, vhost_poll_wakeup);
---

sk_sleep()就是sk->sk_wq，在sk_def_readable()会对其执行唤醒操作，进而调用vhost_poll_wakeup()，后者会提交一个vhost work，执行handle_rx操作。