专门详解struct sk_buff.docVIP

非常想非常详细的详谈struct sk_buff 注：本文大部分内容来源于网络收集加上自己理解，如有不托之处，请指出,本人无任何版权！ 全称socket buffers，简称skb，中文名字叫套接字缓存它作为网络数据包的存放地点，使得协议栈中每个层都可以对数据进行操作，从而实现了数据包自底向上的传递。该结构维护一个收到的或者要发送的网络包。但其本身并不包含存放网络包的数据的存储区。存储区是另外单独分配的内存空间，但该结构说明了如何访问存储区空间，如何维护多个存储区空间以及存储网络包解析的成果。 所有的sk_buff是通过一个双向链表进行维护的。需要说明的是该双向链表中的一个元素是struct sk_buff_head类型。它相当于该双向链表的表头，其中有锁，链表元素个数等维护链表的相关信息。链表中其它的元素都是sk_buff类型。 这个结构被网络的不同层(MAC或者其他二层链路协议，三层的IP，四层的TCP或UDP等)使用，并且其中的成员变量在结构从一层向另一层传递时改变。 L4向L3传递前会添加一个L4的头部，同样，L3向L2传递前，会添加一个L3的头部。添加头部比在不同层之间拷贝数据的效率更高。由于在缓冲区的头部添加数据意味着要修改指向缓冲区的指针，这是个复杂的操作，所以内核提供了一个函数skb_reserve来完成这个功能。协议栈中的每一层在往下一层传递缓冲区前，第一件事就是调用skb_reserve在缓冲区的头部给协议头预留一定的空间。 skb_reserve同样被设备驱动使用来对齐接收到包的包头。如果缓冲区向上层协议传递，旧的协议层的头部信息就没什么用了。例如，L2的头部只有在网络驱动处理L2的协议时有用，L3是不会关心它的信息的。但是，内核并没有把L2的头部从缓冲区中删除，而是把有效荷载的指针指向L3的头部，这样做，可以节省CPU时间。 有些sk_buff成员变量的作用是方便查找或者是连接数据结构本身。内核可以把sk_buff组织成一个双向链表。当然，这个链表的结构要比常见的双向链表的结构复杂一点。就像任何一个双向链表一样，sk_buff中有两个指针next和prev，其中，next指向下一个节点，而prev指向上一个节点。在第一个节点前面会插入另一个结构sk_buff_head，这是一个辅助节点(作为sk_buff双向链表的头)，它的定义如下: struct sk_buff_head { struct sk_buff -*next; struct sk_buff -*prev; __u32 qlen; spinlock_t lock; }; qlen代表链表元素的个数 lock用于防止对链表的并发访问 sk_buff和sk_buff_head的前两个元素是一样的：next和prev指针。这使得它们可以放到同一个链表中，尽管sk_buff_head要比sk_buff小得多。另外，相同的函数可以同样应用于sk_buff和sk_buff_head。 truct sk_buff 数据结构（源代码） truct sk_buff - socket buffer struct sk_buff { /* These two members must be first. */ struct sk_buff *next; //@next: Next buffer in list 链表中下一个缓存 struct sk_buff *prev; @prev: Previous buffer in list 链表中前一个缓存 struct sk_buff_head *list;@list: List we are on//当前链表 struct sock *sk; @sk: Socket we are owned by //所属socket struct timeval stamp;@stamp: Time we arrived （分组）到达的时间 struct net_device *dev; @dev: Device we arrived on/are leaving by 分组离开的设备 struct net_device *input_dev; @input_dev: Device we arrived on struct net_device *real_dev;@real_dev: The real device we