skb_buff 详解（二）

https://blog.csdn.net/farmwang/article/details/54233975

skbuffs是那些linux内核处理网络分组的缓存。网卡收到分组后，将它们放进skbuff，然后再传送给网络堆栈。网络堆栈一直

要用到skbuff。

1. 一个完整的skb buff组成(1) struct sk_buff--用于维护socket buffer状态和描述信息
(2) header data--独立于sk_buff结构体的数据缓冲区，用来存放报文分组，使各层协议的header存储在连续的空间中，以方便协议栈对其操作

(3) struct skb_shared_info --作为header data的补充，用于存储ip分片，其中sk_buff *frag_list是一系列子skbuff链表，而frag[]是由一组单独的page组成的数据缓冲区

这两个函数的定义位于net/core/skbuff.c文件内。通过这alloc_skb()申请的内存空间有两个，一个是存放实际报文数据的内存空间，通过kmalloc()函数申请；一个是sk_buff数据结构的内存空间，通过 kmem_cache_alloc()函数申请

len和data_len！

之前说过len代表的是整个数据的长度，data_len代表的是非线性数据长度。

现在从分配内存开始解释这个图的由来：

我们使用skb_alloc给skb分配空间，那么刚刚分配结束返回时候，是什么样的情况呢？看下图（图二）：

刚刚开始初始化的时候，预分配一个一块线性数据区域，这个区域一般放入的是各个协议层次的不同的头，还有一些实际数据，下面的非线性区域是为了弥补当数据真的很多的时候，作为数据区域的扩展！关于skb_shared_info具体意思下面会继续说！注意在初始化的时候，head，data和tail都指向内存的开始位置，head在这个位置始终不变，它表示的是分配的内存的开始位置。end的位置也是不变的，表示的是分配的内存的结束位置。data和tail会随着数据的加入和减少变化，总之表示的是放入数据的内存区域(由图一)可知。

现在需要解释一下skb_shared_info这个结构体，这个结构体真的是很很有特色！主要是其中的两个字段frags和frag_list，下面继续解释:

	
	

		
		

			
			

				
			

		

		

			
			

				struct skb_shared_info {
			

		

	

	

		
		

			
			

				
			

		

		

			
			

				atomic_t dataref; // 对象被引用次数
			

		

	

	

		
		

			
			

				
			

		

		

			
			

				unsigned short nr_frags; // 分页段数目，即frags数组元素个数
			

		

	

	

		
		

			
			

				
			

		

		

			
			

				unsigned short tso_size;
			

		

	

	

		
		

			
			

				
			

		

		

			
			

				unsigned short tso_segs;
			

		

	

	

		
		

			
			

				
			

		

		

			
			

				unsigned short ufo_size;
			

		

	

	

		
		

			
			

				
			

		

		

			
			

				unsigned int ip6_frag_id;
			

		

	

	

		
		

			
			

				
			

		

		

			
			

				struct sk_buff *frag_list; // 一般用于分段(还没有非常清楚的理解)
			

		

	

	

		
		

			
			

				
			

		

		

			
			

				skb_frag_t frags[MAX_SKB_FRAGS]; // 保存分页数据(skb->data_len=所有的数组数据长度之和)
			

		

	

	

		
		

			
			

				
			

		

		

			
			

				};
			

		

	

关于frags和frag_list没有必然的联系！

> : 对于frags[]一般用在，当数据真的很多，而且在线性数据区域装不下的时候，需要使用这个，skb_frag_t中是一页一页的数据，先看看结构体：

	
	

		
		

			
			

				
			

		

		

			
			

				struct skb_frag_struct {
			

		

	

	

		
		

			
			

				
			

		

		

			
			

				struct page *page; // 代表一页数据
			

		

	

	

		
		

			
			

				
			

		

		

			
			

				__u16 page_offset; // 代表相对开始位置的页偏移量
			

		

	

	

		
		

			
			

				
			

		

		

			
			

				__u16 size; // page中数据长度
			

		

	

	

		
		

			
			

				
			

		

		

			
			

				};
			

		

	

需要注意的是：只有在DMA支持物理分散页的Scatter/Gather（SG，分散/聚集）操作时候才可以使用frags[]来保存剩下的数据，否则，只能扩展线性数据区域进行保存！！！

这些页其实是其实就是虚拟页映射到物理页的结构，看下图(图三)：

对于frag_list来说，一般我们在分片的时候里面装入每个片的信息，注意，每个片最终也都是被封装成一个小的skb，