【linux驅動分析】之dm9000驅動分析(一):dm9000原理及硬件分析
【linux驅動分析】之dm9000驅動分析(二):定義在板文件中的資源和設備以及幾個宏
【linux驅動分析】之dm9000驅動分析(三):sk_buff結構分析
【linux驅動分析】之dm9000驅動分析(四):net_device結構體
【linux驅動分析】之dm9000驅動分析(五):另外幾個重要的結構體
【linux驅動分析】之dm9000驅動分析(六):dm9000_init和dm9000_probe的實現
【linux驅動分析】之dm9000驅動分析(七):dm9000的卸載掛起和恢復以及打開和停止
1、在內核中sk_buff是一個網絡數據包,它是一個雙向鏈表,而鏈表頭就是sk_buff_head。
而sk_buff的內存佈局可以分作3個段,第一個就是sk_buff自身,第二個是linear-data buff,第三個是paged-data buff(也就是skb_shared_info)。
先來看一下sk_buff_head:
struct sk_buff_head {
/* These two members must be first. */
struct sk_buff *next;
struct sk_buff *prev;
__u32 qlen;
spinlock_t lock;
};
這裏可以看到前兩個域是和sk_buff一致的,而且內核的註釋是必須放到最前面。這裏的原因是: 這使得兩個不同的結構可以放到同一個鏈表中,儘管sk_buff_head要比sk_buff小巧的多。另外,相同的函數可以同樣應用於sk_buff和sk_buff_head。
然後qlen域表示了當前的sk_buff鏈上包含多少個skb。
lock域是自旋鎖。 2、sk_buff結構
1 /** 2 * struct sk_buff - socket buffer 3 * @next: Next buffer in list 4 * @prev: Previous buffer in list 5 * @sk: Socket we are owned by 6 * @tstamp: Time we arrived 7 * @dev: Device we arrived on/are leaving by 8 * @transport_header: Transport layer header 9 * @network_header: Network layer header 10 * @mac_header: Link layer header 11 * @_skb_refdst: destination entry (with norefcount bit) 12 * @sp: the security path, used for xfrm 13 * @cb: Control buffer. Free for use by every layer. Put private vars here 14 * @len: Length of actual data 15 * @data_len: Data length 16 * @mac_len: Length of link layer header 17 * @hdr_len: writable header length of cloned skb 18 * @csum: Checksum (must include start/offset pair) 19 * @csum_start: Offset from skb->head where checksumming should start 20 * @csum_offset: Offset from csum_start where checksum should be stored 21 * @local_df: allow local fragmentation 22 * @cloned: Head may be cloned (check refcnt to be sure) 23 * @nohdr: Payload reference only, must not modify header 24 * @pkt_type: Packet class 25 * @fclone: skbuff clone status 26 * @ip_summed: Driver fed us an IP checksum 27 * @priority: Packet queueing priority 28 * @users: User count - see {datagram,tcp}.c 29 * @protocol: Packet protocol from driver 30 * @truesize: Buffer size 31 * @head: Head of buffer 32 * @data: Data head pointer 33 * @tail: Tail pointer 34 * @end: End pointer 35 * @destructor: Destruct function 36 * @mark: Generic packet mark 37 * @nfct: Associated connection, if any 38 * @ipvs_property: skbuff is owned by ipvs 39 * @peeked: this packet has been seen already, so stats have been 40 * done for it, don't do them again 41 * @nf_trace: netfilter packet trace flag 42 * @nfctinfo: Relationship of this skb to the connection 43 * @nfct_reasm: netfilter conntrack re-assembly pointer 44 * @nf_bridge: Saved data about a bridged frame - see br_netfilter.c 45 * @skb_iif: ifindex of device we arrived on 46 * @rxhash: the packet hash computed on receive 47 * @queue_mapping: Queue mapping for multiqueue devices 48 * @tc_index: Traffic control index 49 * @tc_verd: traffic control verdict 50 * @ndisc_nodetype: router type (from link layer) 51 * @dma_cookie: a cookie to one of several possible DMA operations 52 * done by skb DMA functions 53 * @secmark: security marking 54 * @vlan_tci: vlan tag control information 55 */ 56 57 struct sk_buff { 58 /* These two members must be first. */ 59 struct sk_buff *next; 60 struct sk_buff *prev; 61 62 //表示這個skb被接收的時間。 63 ktime_t tstamp; 64 //表示從屬於那個socket,主要是被4層用到 65 struct sock *sk; 66 /*這個表示一個網絡設備,當skb爲輸出時它表示skb將要輸出的設備,當接收時,它表示輸入設備。 67 * 要注意,這個設備有可能會是虛擬設備(在3層以上看來) 68 */ 69 struct net_device *dev; 70 71 /* 72 * This is the control buffer. It is free to use for every 73 * layer. Please put your private variables there. If you 74 * want to keep them across layers you have to do a skb_clone() 75 * first. This is owned by whoever has the skb queued ATM. 76 */ 77 char cb[48] __aligned(8); 78 ///這裏其實應該是dst_entry類型,不知道爲什麼內核要改爲ul。這個域主要用於路由子系統。 79 //這個數據結構保存了一些路由相關信息 80 unsigned long _skb_refdst; 81 #ifdef CONFIG_XFRM 82 struct sec_path *sp; 83 #endif 84 ///這個長度表示當前的skb中的數據的長度,這個長度即包括buf中的數據也包括切片的數據, 85 //也就是保存在skb_shared_info中的數據。這個值是會隨着從一層到另一層而改變的。下面我們會對比這幾個長度的。 86 unsigned int len, 87 ///這個長度只表示切片數據的長度,也就是skb_shared_info中的長度 88 data_len; 89 //鏈路層頭部的長度 90 __u16 mac_len, 91 //這個主要用於clone的時候,它表示clone的skb的頭的長度 92 hdr_len; 93 //接下來是校驗相關的域 94 union { 95 __wsum csum; 96 struct { 97 __u16 csum_start; 98 __u16 csum_offset; 99 }; 100 }; 101 __u32 priority; 102 kmemcheck_bitfield_begin(flags1); 103 //首先是是否可以本地切片的標誌。 104 __u8 local_df:1, 105 //爲1說明頭可能已被clone 106 cloned:1, 107 //這個表示校驗相關的一個標記,表示硬件驅動是否爲我們已經進行了校驗 108 ip_summed:2, 109 //這個域如果爲1,則說明這個skb的頭域指針已經分配完畢,因此這個時候計算頭的長度只需要head和data的差就可以了。 110 nohdr:1, 111 nfctinfo:3; 112 //pkt_type主要是表示數據包的類型,比如多播,單播,迴環等等 113 __u8 pkt_type:3, 114 //這個域是一個clone標記。主要是在fast clone中被設置,我們後面講到fast clone時會詳細介紹這個域 115 fclone:2, 116 //ipvs擁有的域 117 ipvs_property:1, 118 //這個包已經被查看過了 119 peeked:1, 120 //netfilter使用的域。是一個trace 標記 121 nf_trace:1; 122 kmemcheck_bitfield_end(flags1); 123 __be16 protocol; 124 //skb的析構函數,一般都是設置爲sock_rfree或者sock_wfree 125 void (*destructor)(struct sk_buff *skb); 126 #if defined(CONFIG_NF_CONNTRACK) || defined(CONFIG_NF_CONNTRACK_MODULE) 127 struct nf_conntrack *nfct; 128 #endif 129 #ifdef NET_SKBUFF_NF_DEFRAG_NEEDED 130 struct sk_buff *nfct_reasm; 131 #endif 132 #ifdef CONFIG_BRIDGE_NETFILTER 133 struct nf_bridge_info *nf_bridge; 134 #endif 135 //接收設備的index 136 int skb_iif; 137 138 //流量控制的相關域 139 #ifdef CONFIG_NET_SCHED 140 __u16 tc_index; /* traffic control index */ 141 #ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT 142 __u16 tc_verd; /* traffic control verdict */ 143 #endif 144 #endif 145 146 __u32 rxhash; 147 148 kmemcheck_bitfield_begin(flags2); 149 //多隊列設備的映射,也就是說映射到那個隊列 150 __u16 queue_mapping:16; 151 #ifdef CONFIG_IPV6_NDISC_NODETYPE 152 __u8 ndisc_nodetype:2, 153 deliver_no_wcard:1; 154 #else 155 __u8 deliver_no_wcard:1; 156 #endif 157 __u8 ooo_okay:1; 158 kmemcheck_bitfield_end(flags2); 159 160 /* 0/13 bit hole */ 161 162 #ifdef CONFIG_NET_DMA 163 dma_cookie_t dma_cookie; 164 #endif 165 #ifdef CONFIG_NETWORK_SECMARK 166 __u32 secmark; 167 #endif 168 union { 169 //skb的標記 170 __u32 mark; 171 __u32 dropcount; 172 }; 173 //vlan的控制tag 174 __u16 vlan_tci; 175 //傳輸層的頭 176 sk_buff_data_t transport_header; 177 //網絡層的頭 178 sk_buff_data_t network_header; 179 //鏈路層的頭 180 sk_buff_data_t mac_header; 181 /* These elements must be at the end, see alloc_skb() for details. */ 182 sk_buff_data_t tail; 183 sk_buff_data_t end; 184 unsigned char *head, 185 *data; 186 //這個表示整個skb的大小,包括skb本身,以及數據 187 unsigned int truesize; 188 //skb的引用計數 189 atomic_t users; 190 };