Linux内核sk_buff的结构研究
发布时间：2021-11-20 18:09:43 所属栏目：教程 来源：互联网
导读：我看的Linux内核版本是2.6.32. 在内核中sk_buff表示一个网络数据包，它是一个双向链表，而链表头就是sk_buff_head,在老的内核里面sk_buff会有一个list域直接指向sk_buff_head也就是链表头，现在在2.6.32里面这个域已经被删除了。 而sk_buff的内存布局可以分
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我看的Linux内核版本是2.6.32. 在内核中sk_buff表示一个网络数据包，它是一个双向链表，而链表头就是sk_buff_head,在老的内核里面sk_buff会有一个list域直接指向sk_buff_head也就是链表头，现在在2.6.32里面这个域已经被删除了。 而sk_buff的内存布局可以分作3个段，第一个就是sk_buff自身，第二个是linear-data buff,第三个是paged-data buff（也就是skb_shared_info）。 ok.我们先来看sk_buff_head的结构。它也就是所有sk_buff的头。 struct sk_buff_head { /* These two members must be first. */ struct sk_buff *next; struct sk_buff *prev; __u32 qlen; spinlock_t lock; }; 这里可以看到前两个域是和sk_buff一致的，而且内核的注释是必须放到最前面。这里的原因是： 这使得两个不同的结构可以放到同一个链表中，尽管sk_buff_head要比sk_buff小巧的多。另外，相同的函数可以同样应用于sk_buff和sk_buff_head。 然后qlen域表示了当前的sk_buff链上包含多少个skb。 lock域是自旋锁。 然后我们来看sk_buff，下面就是skb的结构： 我这里注释了一些简单的域，复杂的域下面会单独解释。 struct sk_buff { /* These two members must be first. */ struct sk_buff *next; struct sk_buff *prev; //表示从属于那个socket，主要是被4层用到。 struct sock *sk; //表示这个skb被接收的时间。 ktime_t tstamp; //这个表示一个网络设备，当skb为输出时它表示skb将要输出的设备，当接收时，它表示输入设备。要注意，这个设备有可能会是虚拟设备(在3层以上看来) struct net_device *dev; ///这里其实应该是dst_entry类型，不知道为什么内核要改为ul。这个域主要用于路由子系统。这个数据结构保存了一些路由相关信息 unsigned long _skb_dst; #ifdef CONFIG_XFRM struct sec_path *sp; #endif ///这个域很重要，我们下面会详细说明。这里只需要知道这个域是保存每层的控制信息的就够了。 char cb[48]; ///这个长度表示当前的skb中的数据的长度，这个长度即包括buf中的数据也包括切片的数据，也就是保存在skb_shared_info中的数据。这个值是会随着从一层到另一层而改变的。下面我们会对比这几个长度的。 unsigned int len, ///这个长度只表示切片数据的长度，也就是skb_shared_info中的长度。 data_len; ///这个长度表示mac头的长度(2层的头的长度) __u16 mac_len, ///这个主要用于clone的时候，它表示clone的skb的头的长度。 hdr_len; ///接下来是校验相关的域。 union { __wsum csum; struct { __u16 csum_start; __u16 csum_offset; }; }; ///优先级，主要用于QOS。 __u32 priority; kmemcheck_bitfield_begin(flags1); ///接下来是一些标志位。 //首先是是否可以本地切片的标志。 __u8 local_df:1, ///为1说明头可能被clone。 cloned:1, ///这个表示校验相关的一个标记,表示硬件驱动是否为我们已经进行了校验(前面的blog有介绍) ip_summed:2, ///这个域如果为1,则说明这个skb的头域指针已经分配完毕，因此这个时候计算头的长度只需要head和data的差就可以了。 nohdr:1, ///这个域不太理解什么意思。 nfctinfo:3; ///pkt_type主要是表示数据包的类型，比如多播，单播，回环等等。 __u8 pkt_type:3, ///这个域是一个clone标记。主要是在fast clone中被设置，我们后面讲到fast clone时会详细介绍这个域。 fclone:2, ///ipvs拥有的域。 ipvs_property:1, ///这个域应该是udp使用的一个域。表示只是查看数据。 peeked:1, ///netfilter使用的域。是一个trace 标记 nf_trace:1; ///这个表示L3层的协议。比如IP,IPV6等等。 __be16 protocol:16; kmemcheck_bitfield_end(flags1); ///skb的析构函数，一般都是设置为sock_rfree或者sock_wfree. void (*destructor)(struct sk_buff *skb); ///netfilter相关的域。 #if defined(CONFIG_NF_CONNTRACK) || defined(CONFIG_NF_CONNTRACK_MODULE) struct nf_conntrack *nfct; struct sk_buff *nfct_reasm; #endif #ifdef CONFIG_BRIDGE_NETFILTER struct nf_bridge_info *nf_bridge; #endif ///接收设备的index。 int iif; ///流量控制的相关域。 #ifdef CONFIG_NET_SCHED __u16 tc_index; /* traffic control index */ #ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT __u16 tc_verd; /* traffic control verdict */ #endif #endif kmemcheck_bitfield_begin(flags2); ///多队列设备的映射，也就是说映射到那个队列。 __u16 queue_mapping:16; #ifdef CONFIG_IPV6_NDISC_NODETYPE __u8 ndisc_nodetype:2; #endif kmemcheck_bitfield_end(flags2); /* 0/14 bit hole */ #ifdef CONFIG_NET_DMA dma_cookie_t dma_cookie; #endif #ifdef CONFIG_NETWORK_SECMARK __u32 secmark; #endif ///skb的标记。 __u32 mark; ///vlan的控制tag。 __u16 vlan_tci; ///传输层的头 sk_buff_data_t transport_header; ///网络层的头 sk_buff_data_t network_header; ///链路层的头。 sk_buff_data_t mac_header; ///接下来就是几个操作skb数据的指针。下面会详细介绍。 sk_buff_data_t tail; sk_buff_data_t end; unsigned char *head, *data; ///这个表示整个skb的大小，包括skb本身，以及数据。 unsigned int truesize; ///skb的引用计数 atomic_t users; };  （编辑：南通站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
