套接字缓存之skb_put、skb_push、skb_pull、skb_reserve
skb操作中的预留和对齐操作主要由skb_put、skb_push、skb_pull、skb_reserve完成；这几个函数的区别通过下面图(图片来自：深入理解linux网络技术内幕)可以清晰的区分；另外，需要注意的是skb_reserve只能操作空skb，即在分配了空间，尚未填充数据时调用；
以下为四个函数的源码分析；
1 /**
2 * skb_put - add data to a buffer
3 * @skb: buffer to use
4 * @len: amount of data to add
5 *
6 * This function extends the used data area of the buffer. If this would
7 * exceed the total buffer size the kernel will panic. A pointer to the
8 * first byte of the extra data is returned.
9 */
10 /*
11 向skb尾部添加数据
12 */
13 unsigned char *skb_put(struct sk_buff *skb, unsigned int len)
14 {
15 /* 获取当前skb->tail */
16 unsigned char *tmp = skb_tail_pointer(skb);
17
18 /* 要求skb数据区必须为线性 */
19 SKB_LINEAR_ASSERT(skb);
20
21 /* skb尾部增加len字节 */
22 skb->tail += len;
23 /* skb数据总长度增加len字节 */
24 skb->len += len;
25
26 /* 如果增加之后的tail > end ，则panic */
27 if (unlikely(skb->tail > skb->end))
28 skb_over_panic(skb, len, __builtin_return_address(0));
29
30 //返回添加数据的第一个字节位置
31 return tmp;
32 }
1 /**
2 * skb_push - add data to the start of a buffer
3 * @skb: buffer to use
4 * @len: amount of data to add
5 *
6 * This function extends the used data area of the buffer at the buffer
7 * start. If this would exceed the total buffer headroom the kernel will
8 * panic. A pointer to the first byte of the extra data is returned.
9 */
10 /*
11 向skb数据区头部添加数据
12 */
13 unsigned char *skb_push(struct sk_buff *skb, unsigned int len)
14 {
15 /* 数据区data指针前移len字节 */
16 skb->data -= len;
17 /* 数据总长度增加len字节 */
18 skb->len += len;
19
20 /* 添加数据长度溢出过header ，panic*/
21 if (unlikely(skb->data<skb->head))
22 skb_under_panic(skb, len, __builtin_return_address(0));
23
24 /* 返回新的data指针 */
25 return skb->data;
26 }
1 /**
2 * skb_pull - remove data from the start of a buffer
3 * @skb: buffer to use
4 * @len: amount of data to remove
5 *
6 * This function removes data from the start of a buffer, returning
7 * the memory to the headroom. A pointer to the next data in the buffer
8 * is returned. Once the data has been pulled future pushes will overwrite
9 * the old data.
10 */
11 /*
12 从数据区头部移除数据
13 */
14 unsigned char *skb_pull(struct sk_buff *skb, unsigned int len)
15 {
16 return skb_pull_inline(skb, len);
17 }
1 /* 根据移除数据长度判断函数调用 */
2 static inline unsigned char *skb_pull_inline(struct sk_buff *skb, unsigned int len)
3 {
4 /*
5 移除长度> skb数据总长度，返回NULL
6 否则，继续调用_skb_pull函数
7 */
8 return unlikely(len > skb->len) ? NULL : __skb_pull(skb, len);
9 }
1 /* 从skb数据区头部移除数据 */
2 static inline unsigned char *__skb_pull(struct sk_buff *skb, unsigned int len)
3 {
4 /* 数据总长度减去len字节 */
5 skb->len -= len;
6 /* 数据总长度是否有异常 */
7 BUG_ON(skb->len < skb->data_len);
8
9 /*
10 data指针移动len字节
11 返回移除之后新的data指针
12 */
13 return skb->data += len;
14 }
1 /*
2 保留头部空间，只能对空的skb使用
3 */
4 static inline void skb_reserve(struct sk_buff *skb, int len)
5 {
6 /* 数据区data指针增加len字节*/
7 skb->data += len;
8 /* 数据区tail指针增加len字节 */
9 skb->tail += len;
10 }
https://www.cnblogs.com/wanpengcoder/p/7529512.html
kfree_skb()只在skb->users为1的情况下才释放内存，否则只简单地递减skb->users，因此假设SKB有三个引用者，那么只有第三次调用dev_kfree_skb()或kfree_skb()时才释放内存。
dev_kfree_skb()只是一个简单调用kfree_skb()的宏。
__kfree_skb绕过了对skb引用计数的判断，一般来说，在内核中函数名前面加“__”的都提示要小心使用，也就是它略去了一些检查，于是在调用这类函数之前要做检查。
kfree()调用了slab_free()并不会释放skb的线性区及分片等。
kfree_skb()释放一个SKB的步骤：
1）kfree_skb()检测sk_buff结构的引用计数users，如果不为1，则说明此次释放后该SKB还将被用户占用，
因此递减引用计数users后即返回；否则说明不再有其他用户占用该sk_buff结构，调用__kfree_skb()释放之。
2）SKB描述符中包含一个dst_entry结构的引用，在释放SKB后，会调用dst_release()来递减dst_entry结构的引用计数。
3）如果初始化了SKB的析构函数，则调用相应的函数。
4）一个SKB描述符是与一个存有真正数据的内存块，即数据区相关的。如果存在聚合分散I/O数据，
该数据区底部的skb_shared_info结构还会包含指向聚合分散I/O数据的指针，同样需要释放这些分片所占用的内存。
alloc_skb--分配skb
dev_alloc_skb--分配skb，通常被设备驱动用在中断上下文中，它是alloc_skb的封装函数，因为在中断处理函数中被调用，因此要求原子操作(GFP_ATOMIC)
kfree_skb--减少skb引用，为0则释放，用于出错丢包时释放skb使用；
dev_kfree_skb==consume_skb--减少skb引用，为0则释放，成功状态下释放skb使用；
---free系列---
1 /**
2 * kfree_skb - free an sk_buff
3 * @skb: buffer to free
4 *
5 * Drop a reference to the buffer and free it if the usage count has
6 * hit zero.
7 */
8 /*
9 释放skb
10 */
11 void kfree_skb(struct sk_buff *skb)
12 {
13 if (unlikely(!skb))
14 return;
15 /* 引用为1，可直接释放 */
16 if (likely(atomic_read(&skb->users) == 1))
17 smp_rmb();
18 /*
19 对引用减1，并且判断，如果结果不为0
20 说明还有引用，返回
21 */
22 else if (likely(!atomic_dec_and_test(&skb->users)))
23 return;
24 trace_kfree_skb(skb, __builtin_return_address(0));
25
26 //真正的skb释放
27 __kfree_skb(skb);
28 }
1 /**
2 * __kfree_skb - private function
3 * @skb: buffer
4 *
5 * Free an sk_buff. Release anything attached to the buffer.
6 * Clean the state. This is an internal helper function. Users should
7 * always call kfree_skb
8 */
9 /* 释放skb */
10 void __kfree_skb(struct sk_buff *skb)
11 {
12 /* 释放skb附带的所有数据 */
13 skb_release_all(skb);
14 /* 释放skb */
15 kfree_skbmem(skb);
16 }
1 #define dev_kfree_skb(a) consume_skb(a)
1 /**
2 * consume_skb - free an skbuff
3 * @skb: buffer to free
4 *
5 * Drop a ref to the buffer and free it if the usage count has hit zero
6 * Functions identically to kfree_skb, but kfree_skb assumes that the frame
7 * is being dropped after a failure and notes that
8 */
9 /* 释放skb，与kfree_skb区别是，kfree_skb用于失败时丢包释放 */
10 void consume_skb(struct sk_buff *skb)
11 {
12 if (unlikely(!skb))
13 return;
14 if (likely(atomic_read(&skb->users) == 1))
15 smp_rmb();
16 else if (likely(!atomic_dec_and_test(&skb->users)))
17 return;
18 trace_consume_skb(skb);
19 __kfree_skb(skb);
20 }
转载于:https://www.cnblogs.com/wanpengcoder/p/7529576.html
中断处理的有趣部分处理"发送结束"的情况. 在这个情况下, 统计量被更新, 调用 dev_kfree_skb 来返回 socket 缓存给系统. 实际上, 有这个函数的 3 个变体可以调用:
dev_kfree_skb(struct sk_buff *skb);
这个版本应当在你知道你的代码不会在中断上下文中运行时调用. 因为 snull 没有实际的硬件中断, 我们使用这个版本.
dev_kfree_skb_irq(struct sk_buff *skb);
如果你知道会在中断处理中释放缓存, 使用这个版本, 它对这个情况做了优化.
dev_kfree_skb_any(struct sk_buff *skb);
如果相关代码可能在中断或非中断上下文运行时, 使用这个版本.
https://blog.youkuaiyun.com/mounter625/article/details/55253454
dev_kfree_skb_any是一个释放skb的封装函数，它根据是否在irq环境下，决定直接释放skb还是等softirq去释放skb
void dev_kfree_skb_any(struct sk_buff *skb)
{
if (in_irq() || irqs_disabled())
dev_kfree_skb_irq(skb); //将skb放在softnet_data->completion_queue的首部，等待softirq释放。
else
dev_kfree_skb(skb); // 直接释放
}
EXPORT_SYMBOL(dev_kfree_skb_any);
来看一下dev_kfree_skb_irq，它的功能其实就是将skb放入softnet_data的completion_queue队列头部
void dev_kfree_skb_irq(struct sk_buff *skb)
{
if (atomic_dec_and_test(&skb->users)) {
struct softnet_data *sd;
unsigned long flags;
local_irq_save(flags);
sd = &__get_cpu_var(softnet_data);
skb->next = sd->completion_queue; // skb放在softnet_data->completion_queue的首部
sd->completion_queue = skb;
// 触发softirq, NET_TX_SOFTIRQ 软中断处理函数net_tx_action处理的第一件事情就是遍历completion_queue
// 然后释放skb
raise_softirq_irqoff(NET_TX_SOFTIRQ);
local_irq_restore(flags);
}
}
EXPORT_SYMBOL(dev_kfree_skb_irq);
http://blog.chinaunix.net/uid-26902809-id-4106241.html?utm_source=jiancool
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