Linux SKB结构体中各个长度字段的含义(len, data_len, headlen, pagelen)

结构体sk_buff是Linux内核网络子系统的一个基本结构体,关于它的长度有很多定义和操作,非常容易弄混,这里给出一个简单的说明。

下面这幅图是《深入理解Linux网络技术内幕》里面的图,一个skb用于存储一个报文,如果一个报文特别大的话,线性存储区放不下就需要多个skb来存储,这就是下面frag_list的作用,保存连续的skb,但是如果内核支持分散聚集技术的话,并且报文长度刚好又不大于mtu,就不必重新分配一个skb来存储,可以使用一些内存碎片来存储,就是下面的frags数组表示的内存页面片段。举一个恰当的例子,一帮弟兄去凑份子,凑份子起点比较高,大哥钱不够,这时候如果有小弟(内核支持分散聚集)并且小弟有钱的话就拿上小弟的钱来凑,但是如果加上小弟的钱也不够的话,大哥就只好去找兄弟去了⊙﹏⊙‖∣。份子钱就好比报文大小,大哥不够小弟来凑,没有小弟(不支持分散聚集)或者小弟钱也不够就只好去找兄弟了,这里需要注意的一点是大哥和小弟的总钱数不能大于MTU,如果大于MTU的话,多出的部分就必须重新分配一个skb来存储(总不能一直找小弟吧)。

skb->len      //大哥、小弟和兄弟的总和,即data的总长度,线性和非线性的总和。
skb->data_len //小弟和兄弟的总和,即大哥缺少的份额,非线性数据长度。
skb_headlen() //即大哥长度,线性长度。和skb_headroom()不一样,这个是只头部空间剩余长度。
skb_pagelen() //大哥和小弟的总和,即线性数据长度和页面碎片的长度,不包括分片skb队列长度。

 

/** * __netdev_alloc_skb - allocate an skbuff for rx on a specific device * @dev: network device to receive on * @len: length to allocate * @gfp_mask: get_free_pages mask, passed to alloc_skb * * Allocate a new &sk_buff and assign it a usage count of one. The * buffer has NET_SKB_PAD headroom built in. Users should allocate * the headroom they think they need without accounting for the * built in space. The built in space is used for optimisations. * * %NULL is returned if there is no free memory. */ struct sk_buff *__netdev_alloc_skb(struct net_device *dev, unsigned int len, gfp_t gfp_mask) { struct page_frag_cache *nc; struct sk_buff *skb; bool pfmemalloc; void *data; len += NET_SKB_PAD; /* If requested length is either too small or too big, * we use kmalloc() for skb->head allocation. */ if (len <= SKB_WITH_OVERHEAD(1024) || len > SKB_WITH_OVERHEAD(PAGE_SIZE) || (gfp_mask & (__GFP_DIRECT_RECLAIM | GFP_DMA))) { skb = __alloc_skb(len, gfp_mask, SKB_ALLOC_RX, NUMA_NO_NODE); if (!skb) goto skb_fail; goto skb_success; } len += SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info)); len = SKB_DATA_ALIGN(len); if (sk_memalloc_socks()) gfp_mask |= __GFP_MEMALLOC; if (in_hardirq() || irqs_disabled()) { nc = this_cpu_ptr(&netdev_alloc_cache); data = page_frag_alloc(nc, len, gfp_mask); pfmemalloc = nc->pfmemalloc; } else { local_bh_disable(); nc = this_cpu_ptr(&napi_alloc_cache.page); data = page_frag_alloc(nc, len, gfp_mask); pfmemalloc = nc->pfmemalloc; local_bh_enable(); } if (unlikely(!data)) return NULL; skb = __build_skb(data, len); if (unlikely(!skb)) { skb_free_frag(data); return NULL; } if (pfmemalloc) skb->pfmemalloc = 1; skb->head_frag = 1; skb_success: skb_reserve(skb, NET_SKB_PAD); skb->dev = dev; skb_fail: return skb; } EXPORT_SYMBOL(__netdev_alloc_skb);这里返回的指针指向skb的头还是data部分
03-21
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