skb_buff分析

2024-02-02 01:48

文章标签 分析 buff skb

本文主要是介绍skb_buff分析，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

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网络协议设计要求：

1）方便处理变长缓存

2）容易添加和移除数据

3）尽量避免数据复制

socket buffer 是linux系统中的套接字缓存，用来操作网络协议的数据结构。

保存在进程和网络接口之间互相传递用户数据。

sk_buffer 描述已接收或者待发送的数据报文信息。

skb在不同网络协议层之间传递。可用于不同的网络协议。

  struct sk_buff_head {//用来组织sk_buff 链表
 
     struct sk_buff *next;
 
     struct sk_buff *prev;
 
     __u32 qlen; //队列中sk_buff的个数
 
     spinlock_t lock;//控制并发操作的自旋锁
 
 };
 
 struct sk_buff {
 
     struct sk_buff *next;
 
     struct sk_buff *prev;
 
     //这两个成员必须放在首位，内核把sk_buff组织成一个双向链表
 
     struct sock *sk; //被哪个sock所拥有
 
     struct skb_timeval tstamp; //数据包到达/发送的时间
 
     //通过netif_receive_skb()或者netif_rx() 调用net_timestamp设置
 
     struct net_device *dev; //数据包经过的网络设备
 
     //
 
     struct net_device *input_dev; //用于流量控制
 
     union {
 
         struct tcphdr *th; //TCP传输层头
 
         struct udphdr *uh; //UDP传输层头
 
         struct icmphdr *icmph;
 
         struct igmphdr *igmph;
 
         struct iphdr *ipiph;
 
         struct ipv6hdr *ipv6h;
 
         unsigned char *raw; //原始数据流
 
     } h;
 
     union {
 
         struct iphdr *iph; //IP层头
 
         struct ipv6hdr *ipv6h;
 
         struct arphdr *arph;
 
         unsigned char *raw;
 
     } nh;
 
     union {
 
         unsigned char *raw;
 
     } mac; //MAC层即数据链路层头
 
     struct dst_entry *dst; //发送到的目的地址描述
 
     struct sec_path *sp;
 
     char cb[48];//信息控制块，每层协议的私有信息存储空间
 
     unsigned int len,//skb中数据长度，包含了协议首部的长度
 
                         data_len, //数据长度
 
                         mac_len, //链路层头的长度
 
                         csum; //校验结构
 
     __u32 priority; //数据包排队优先级
 
     __u8 local_df:1,
 
                         cloned:1,
 
                         ip_summed:2,
 
                         nohdr:1,
 
                         nfctinfo:3;
 
     __u8 pkt_type:3,
 
                         fclone:2,
 
                         ipvs_property:1;
 
     __be16 protocol; //ethernet协议的类型
 
     void (*destructor)(struct sk_buff *skb);
 
 //skb 析构函数指针，若数据包只是被转发，设置为空，否则在skb_set_owner_r()
 
 //skb_set_write_w()中被初始化成 sock_rfree()和sock_wfree(),释放后要根据skb的truesize
 
 //来调整传输控制块的接收和发送缓冲区大小sk_rmem_alloc和sk_wmem_alloc
 
 #ifdef CONFIG_NETFILTER
 
     struct nf_conntrack *nfct;
 
 #if defined(CONFIG_NF_CONNTRACK) || defined(CONFIG_NF_CONNTRACK_MODULE)
 
     struct sk_buff *nfct_reasm;
 
 #endif
 
 #ifdef CONFIG_BRIDGE_NETFILTER
 
     struct nf_bridge_info *nf_bridge;
 
 #endif
 
     __u32 nfmark;
 
 #endif /* CONFIG_NETFILTER */
 
 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
 
     __u16 tc_index;
 
 #ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT
 
     __u16 tc_verd;
 
 #endif
 
 #endif
 
 #ifdef CONFIG_NET_DMA
 
     dma_cookie_t dma_cookie;
 
 #endif
 
 #ifdef CONFIG_NETWORK_SECMARK
 
     __u32 secmark;
 
 #endif
 
     unsigned int truesize;
 
     atomic_t users;
 
     unsigned char *head, //buffer头指针 
 
                         *data, //数据头指针
 
                         *tail, //数据尾指针
 
                         *end; //结束指针
 
 };
 
 //保存数据块的附加信息
 
 struct skb_shared_info { 
 
     atomic_t dataref; //引用计数器
 
     unsigned short     nr_frags;//
 
     unsigned short gso_size;//GSO相关设备
 
     unsigned short     gso_segs;
 
     unsigned short gso_type;
 
     unsigned int ip6_frag_id;
 
     struct sk_buff *frag_list;
 
     skb_frag_t frags[MAX_SKB_FRAGS];//IP 分片，最多64k个分片
 
 };