在2.6.24之后這個(gè)結(jié)構(gòu)體有了較大的變化，此處先說(shuō)一說(shuō)2.6.16版本的sk_buff，以及解釋一些問(wèn)題。

一、

先直觀的看一下這個(gè)結(jié)構(gòu)體~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~在下面解釋每個(gè)字段的意義~~~~~~~~~~~

> : next和prev，這兩個(gè)域是用來(lái)連接相關(guān)的skb的(例如如果有分片，將這些分片連接在一起可以)

> : sk，指向報(bào)文所屬的套接字指針

> : tstamp，記錄接收或者傳輸報(bào)文的時(shí)間戳

> : dev和input_dev，記錄接收或者發(fā)送的設(shè)備

>: union u，對(duì)于一個(gè)層次，例如tcp層，可能有很多不同的協(xié)議，他們的協(xié)議頭不一樣，那么這個(gè)聯(lián)合體就是記錄這些協(xié)議頭的。

? ? ?此處u就是代表傳輸層

> : union nh，代表網(wǎng)絡(luò)層頭

> : union mac，代表鏈路層頭

> : dst，指向des_entry結(jié)構(gòu)，記錄了到達(dá)目的地的路由信息，以及其他的一些網(wǎng)絡(luò)特征信息。

> : sp：安全路徑，用于xfrm

> : cb[]，保存與協(xié)議相關(guān)的控制信息，每個(gè)協(xié)議可能獨(dú)立使用這些信息。

> :?重要的字段 len 和 data_len：

? ? ? len代: 表整個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)域的長(zhǎng)度！這里要提前解釋幾個(gè)定義，skb的組成是有sk_buff控制 + 線性數(shù)據(jù) + 非線性數(shù)據(jù)?

? ? ? (skb_shared_info)?組成！

? ? ?后面會(huì)具體解釋是什么意思！在sk_buff這個(gè)里面沒(méi)有實(shí)際的數(shù)據(jù)，這里僅僅是控制信息，數(shù)據(jù)是通過(guò)后面的data指針指向其他內(nèi)

? ? ?存塊的！那個(gè)內(nèi)存塊中是線性數(shù)據(jù)和

? ? ?非線性數(shù)據(jù)！那么len就是length(線性數(shù)據(jù)) + length(非線性數(shù)據(jù))！！！

? ? ?data_len: 指的是length(非線性數(shù)據(jù))！！！那么可以知道：length(線性數(shù)據(jù)) = ?skb->len - skb->data_len

> : mac_len，指的是mac頭長(zhǎng)度

> : csum，某時(shí)刻協(xié)議的校驗(yàn)和

> : priority，報(bào)文排隊(duì)優(yōu)先級(jí)，取決于ip中的tos域

> : local_df，允許在本地分配

> : cloned，保存當(dāng)前的skb_buff是克隆的還是原始數(shù)據(jù)

> : ip_summed，是否計(jì)算ip校驗(yàn)和

> : nohdr，僅僅引用數(shù)據(jù)區(qū)域

> :?pkt_type，報(bào)文類型，例如廣播，多播，回環(huán)，本機(jī)，傳出...

> : fclone，skb_buff克隆狀態(tài)

> :?ipvs_property，skb_buff是否屬于ipvs

> : protocal，協(xié)議信息

> :?nfmark，用于鉤子之間通信

> :?nfct_reasm，netfilter的跟蹤連接重新組裝指針

> :?nf_bridge，保存橋接信息

> : tc_index: Traffic control index，tc_verd: traffic control verdict

> : truesize，該緩沖區(qū)分配的所有總的內(nèi)存，包括：skb_buff + 所有數(shù)據(jù)大小

> : users，保存引用skb_buff的數(shù)量

> : 重要數(shù)據(jù)字段：head，data，tail，end！！！

? ? head：指向分配給的線性數(shù)據(jù)內(nèi)存首地址( 建立起一個(gè)觀念：并不是分配這么多內(nèi)存，就都能被使用作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，可能沒(méi)這么多

? ? 數(shù)據(jù)也有可能！但是也不要認(rèn)為分配這么多 就足夠了，也不一定(非線性數(shù)據(jù)就是例子) )

? ? data：指向保存數(shù)據(jù)內(nèi)容的首地址！我們由head可以知道，head和data不一定就是指在同一個(gè)位置！！！

? ? tail：指向數(shù)據(jù)的結(jié)尾！

? ? end：指向分配的內(nèi)存塊的結(jié)尾！ ( 由上面我們知道數(shù)據(jù)結(jié)尾 != 分配的內(nèi)存塊的結(jié)尾 )

? ? 下面還會(huì)具體分析！！！！！！！！！！！

二、

我覺(jué)得需要先了解一些對(duì)于一個(gè)數(shù)據(jù)skb到底有什么，或者說(shuō)由哪些元素組成！這就需要知道所謂的 “線性數(shù)據(jù)” 和 “非線性數(shù)據(jù)”。

基本的組成如下：

> : sk_buff ： 這是一個(gè)sk_buff的控制結(jié)構(gòu)

> : 線性數(shù)據(jù)區(qū)域

> : 非線性數(shù)據(jù)區(qū)域( 由skb_shared_info結(jié)構(gòu)體管理 )

那么下面通過(guò)一個(gè)圖來(lái)看看這個(gè)skb結(jié)構(gòu)到底是怎么樣的！看（圖一）

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????（圖一）

借助圖一，我們先來(lái)分析兩個(gè)重要字段：len和data_len！

之前說(shuō)過(guò)len代表的是整個(gè)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，data_len代表的是非線性數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。我們由圖一可以看到線性數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為l1，再看看非線性數(shù)據(jù)，其實(shí)就是看frags[]和frag_list

ok...那么我們可以知道非線性數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為( l2 + ... + ln ) + ( l(n+1) + ... + lm )

即：len = l1 +?( l2 + ... + ln ) + ( l(n+1) + ... + lm )

? ? ? ? data_len =?( l2 + ... + ln ) + ( l(n+1) + ... + lm )

ok...

現(xiàn)在從分配內(nèi)存開(kāi)始解釋這個(gè)圖的由來(lái)：

我們使用skb_alloc給skb分配空間，那么剛剛分配結(jié)束返回時(shí)候，是什么樣的情況呢？看下圖（圖二）：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? （圖二）

剛剛開(kāi)始初始化的時(shí)候，預(yù)分配一個(gè)一塊線性數(shù)據(jù)區(qū)域，這個(gè)區(qū)域一般放入的是各個(gè)協(xié)議層次的不同的頭，還有一些實(shí)際數(shù)據(jù)，下面的非線性區(qū)域是為了彌補(bǔ)當(dāng)數(shù)據(jù)真的很多的時(shí)候，作為數(shù)據(jù)區(qū)域的擴(kuò)展！關(guān)于skb_shared_info具體意思下面會(huì)繼續(xù)說(shuō)！注意在初始化的時(shí)候，head，data和tail都指向內(nèi)存的開(kāi)始位置，head在這個(gè)位置始終不變，它表示的是分配的內(nèi)存的開(kāi)始位置。end的位置也是不變的，表示的是分配的內(nèi)存的結(jié)束位置。data和tail會(huì)隨著數(shù)據(jù)的加入和減少變化，總之表示的是放入數(shù)據(jù)的內(nèi)存區(qū)域(由圖一)可知。

現(xiàn)在需要解釋一下skb_shared_info這個(gè)結(jié)構(gòu)體，這個(gè)結(jié)構(gòu)體真的是很很有特色！主要是其中的兩個(gè)字段frags和frag_list，下面繼續(xù)解釋：

> : 對(duì)于frags[]一般用在，當(dāng)數(shù)據(jù)真的很多，而且在線性數(shù)據(jù)區(qū)域裝不下的時(shí)候，需要使用這個(gè)，skb_frag_t中是一頁(yè)一頁(yè)的數(shù)據(jù)，先看看結(jié)構(gòu)體：

這些頁(yè)其實(shí)是其實(shí)就是虛擬頁(yè)映射到物理頁(yè)的結(jié)構(gòu)，看下圖(圖三)：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? （圖三）

> : 對(duì)于frag_list來(lái)說(shuō)，一般我們?cè)诜制臅r(shí)候里面裝入每個(gè)片的信息，注意，每個(gè)片最終也都是被封裝成一個(gè)小的skb，這個(gè)必須

? ? ?的！

? ? ?注意：具體怎么分片的看上一篇博文：數(shù)據(jù)分片?( ?看其中的ip_fragment函數(shù)??)

? ? ?那么看一下其基本結(jié)構(gòu)如圖四：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? （圖四）

三、

最重要的是需要理解對(duì)于這個(gè)skb是怎么操作的，在操作的過(guò)程中，每一塊的內(nèi)存分配是怎么變化的，這才更重要！

看下面的函數(shù)們：

> : alloc_skb()函數(shù)

那么alloc之后的圖就是(圖五)：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?（圖五）

其實(shí)和圖二是一樣的！我們可以看到，現(xiàn)在僅僅是分配了線束數(shù)據(jù)區(qū)域，但是現(xiàn)在還沒(méi)有數(shù)據(jù)！一定要注意！所以前面三個(gè)指針指在一起！因?yàn)闆](méi)有數(shù)據(jù)，那么len和data_len的值就是0 ！

> : skb_reserve函數(shù)

這個(gè)函數(shù)很重要，是為“協(xié)議頭”預(yù)留空間！而且是盡最大的空間預(yù)留，因?yàn)楹芏囝^都會(huì)有可選項(xiàng)，那么我們不知道可選項(xiàng)是多大，所以只能是按照最大的分配，那么也說(shuō)明了一點(diǎn)，預(yù)留的空間headroom也就是不一定都能使用完的！可能還有剩余的，由上面的圖也可以看出來(lái)！這也是為什么需要這么多指針的問(wèn)題！那么這個(gè)函數(shù)直接導(dǎo)致head指針和tail、data指針?lè)蛛x，入下面圖六所示：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? （圖六）

注意headroom就是用來(lái)存儲(chǔ)各個(gè)協(xié)議頭的足夠大的空間，tailroom就可以認(rèn)為是存儲(chǔ)其他線性數(shù)據(jù)的空間。( 這里不要曲解協(xié)議頭不是線性數(shù)據(jù)，其實(shí)協(xié)議頭也是！！！所以當(dāng)增加頭的時(shí)候，data指針向上移動(dòng)，當(dāng)增加其他數(shù)據(jù)的時(shí)候，tail指針向下移動(dòng) )。現(xiàn)在data和tail指向一起，那么還是說(shuō)明數(shù)據(jù)沒(méi)有！！！

> : skb_put函數(shù) ----> 用于操作線性數(shù)據(jù)區(qū)域(tailroom區(qū)域)的用戶數(shù)據(jù)

這函數(shù)其實(shí)就是從tailroom預(yù)留空間，相當(dāng)于是移動(dòng)tail指針，這樣如果從上圖（圖六）開(kāi)始看，也就是tail開(kāi)始向下移動(dòng)，和data分離了。。。一般來(lái)說(shuō)，這樣做都是為了用戶數(shù)據(jù)再次處理，或者說(shuō)為TCP/IP的負(fù)載預(yù)留空間！

看圖七，當(dāng)使用skb_put時(shí)候，由圖六---->圖七

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?（圖七）

我們可以看到指針的移動(dòng)data還是在headroom的下面，中間的是用戶數(shù)據(jù)預(yù)留的部分，由skb_put得到，tail表示數(shù)據(jù)結(jié)尾！再看一下sk_buff中的len，變成了數(shù)據(jù)長(zhǎng)度ld！！

> : skb_push函數(shù)：----------> 用于操作headroom區(qū)域的協(xié)議頭

和skb_put對(duì)應(yīng)，上面試操作用戶數(shù)據(jù)的，這里是操作協(xié)議頭的！其實(shí)就是data指針向上移動(dòng)而已~注意len增大了哦~前面說(shuō)了協(xié)議頭也是屬于數(shù)據(jù)！

如下面圖所示，由圖七---->圖八

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?（圖八）

我們可以知道，data向上移動(dòng)了，同時(shí)注意len變成ld+lp了，其中l(wèi)p是這個(gè)增加的協(xié)議頭的長(zhǎng)度！

> : skb_pull函數(shù)：-----------> 其實(shí)這個(gè)函數(shù)才是與skb_push函數(shù)對(duì)應(yīng)的函數(shù)！因?yàn)檫@是去頭函數(shù)，而skb_push是增頭函數(shù)！所以這個(gè)函數(shù)一般用在解包的時(shí)候！

其實(shí)就是data指針向下移動(dòng)，當(dāng)前一個(gè)協(xié)議頭被去掉，headroom剩余的空間增大了！看下圖：

由圖八---->圖九：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??（圖九）

虛線是data之前的指針位置，現(xiàn)在移動(dòng)到下面實(shí)線！！需注意：len的長(zhǎng)度減小，減小的大小是剝?nèi)サ念^的大小！！

四、

最后我們從兩條線整體分析一下：

1：從應(yīng)用層用戶數(shù)據(jù)開(kāi)始，直到物理層發(fā)送出去

? ? ? > 初始化的什么就不多說(shuō)了，和前面的差不多，現(xiàn)在也加入用戶數(shù)據(jù)已經(jīng)在了，如圖七所示一樣！那么到了TCP層，需要增加

? ? ? ? ?TCP層的頭：

? ? ? ? ?如圖10所示：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?（圖10）

? ? ? ??? ? 需要注意的是這里是傳輸層，那么傳輸層的結(jié)構(gòu)u中的th代表的是tcp的頭，那么tcp指向tcp頭OK！同時(shí)注意 len長(zhǎng)度+=l1 哦~~~

? ? ? ? > 再看到了IP層：如圖11

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???（圖11）

??? ? ? ? ? ? ? 至于需要解釋什么就沒(méi)什么了，都是一樣的~

? ? ? ? ? ? ?> 到鏈路層了：如圖12

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? （圖12）

??OK！

2：第二個(gè)過(guò)程其實(shí)是第一個(gè)逆過(guò)程，都差不多，所以不多說(shuō)了~

五、

最后看一下操作skb的兩個(gè)函數(shù)pskb_copy和skb_copy

前者僅僅是將sk_buff的結(jié)構(gòu)體和線性數(shù)據(jù)copy過(guò)來(lái)，對(duì)于非線性數(shù)據(jù)，是引用原始的skb的數(shù)據(jù)的！而后者是不僅將sk_buff和線性數(shù)據(jù)拷貝，同時(shí)將非線性數(shù)據(jù)也copy了一份，看下面就明白了！這就在效率上就差了很多！所以如果不想修改數(shù)據(jù)，那么還是使用pskb_copy更好！

對(duì)于pskb_copy：

對(duì)于skb_copy：