关于SKB的内存分布及报头部分

各种形形色色的讲SKB的文章已经有很多了，我这里就不说大而全的东西，想了解全部建议还是看《深入Linux网络内幕》里关于skb的介绍。

本文重点强调介绍两个方面：

一，skb所占用的内存分布

二，skb的报文头存放地方限制

一：skb占用的内存分布

一个skb包含三个部分：

skb结构体本身，内含大量的指针指向各种关联数据

skb->data指向的线性数据区，其实内存应该从skb->head开始算到skb->end为止，skb->data和skb->tail是用来指向当前处理所指向的数据的。比如内存从0x00ff1000（head）开始，到0x00ff2000（end）结束，那么在IP层数据处理时data可能指向0x00ff1200，IP报头从这开始，但0xff1186里一般还会有mac头的存在。

shared_info里存放的非线性数据区，包含两部分：一部分是放在frags里，以page为单位保持，一部分放在frag_list里，以skb为链表串起来。

我们来看一下skb的申请函数：

alloc_skb(header_len, gfp_mask)

这里申请的内存全放在以skb->head开头的一块内存里（此时skb->data=skb->head）

sock_alloc_send_pskb(struct sock *sk, unsigned long header_len,

    unsigned long data_len, int noblock,

    int *errcode)

这里header_len大小的连续内存的指针还是放在skb->head里，但data_len就由多个page组成了，然后page指针统一放在frags里。

有人说了：frag_list呢？据我的工作经验来看，frag_list在申请skb时是不会有的，首先：人为的可以串起来，其次：kernel在两个地方会做这个事：一个是在收包的GRO处理时，会把多个skb串成一个skb，第一个做头，其余的全部放在frag_list里。 二是在网卡驱动里，有些网卡开启LRO后会把skb以frag_list的形式串起来。在发包时，更多的数据一般还是在frags里以page形式保存。

二，skb的报文头存放地方限制

之所以引出这个话题，是因为我在做虚拟网卡前后端驱动时，有过这样的疑惑，比如说：guest里发出来的报文，在host里要创建新的skb对其进行管理，前端发生的报文一般是以页为单位来存放的，如果后端也可以以一页一页数据直接对照，无论是copy还是置换抑或是直接使用，都要方便很多。

但是host里对skb可能会有很多操作，比如pskb_expand_head，比如将skb->network_header等指向之后进行操作，这些操作如果不发生在本机管理的内存上的话，无论如何也是很不方便的。

最重要的一点，对skb->head里的数据进行操作，都是基于一个默认前提：这块内存是连续的，而frags里的page很显然是不保证这一点的。

因此：skb的报头（二层，三层，四层）一定是在skb->head指向的一块连续（线性）内存区。