struct sk_buff

Linux kernel 的封包用 struct sk_buff 管理，程式碼常用 skb 表示

• 定義：include/linux/skbuff.h
• 取得：alloc_skb() 或 dev_alloc_skb()
• 釋出：kfree_skb() 或 dev_kfree_skb()

一些欄位

• struct sk_buff *next, *prev
• head、data、tail、end：head 和 end 分別指到整個資料區塊的開頭和結束，其中有一段是封包的部份，用 data 和 tail 分別指到封包的開頭和結束。skb_pull(len) 將開頭後移 len。
• len
• transport_header (h)、network_header (nh)、mac_header (mac)：三個 union 經過這些層時分別指到不同協定層的信頭，分別用 skb_transport_header(skb)、skb_network_header(skb) 及 skb_mac_header(skb) 取得這些指標。
• pkt_type 封包類型：PACKET_BROADCAST、PACKET_MULTICAST、PACKET_OTHERHOST、PACKET_LOOPBCK (針對位址決定？什麼位址？)
• prev、next、list
• sk
• ktime_t tstamp：收到封包的時間。net_enable_timestamp() must be called in order to get values
• struct net_device *dev, *rx_dev
• struct dst_entry *dst：系統決定的路由，有兩個重要的函數指標：
• int (*input)(struct sk_buff*)：可指定為 ip_local_deliver, ip_forward, ip_mr_input, ip_error 或 dst_discard_in
• int (*output)(struct sk_buff*)：可指定為 ip_output, ip_mc_output, ip_rt_bug, 或 dst_discard_out.
一般只有一個 dst_entry。當在 IPSec 時是一個 linked list，只用最後一個來路由，其它的作為 IPSec transformers，flag 會設 DST_NOHASH。
• data_len
• mac_len
• __be16 protocol：1536 以上的 EtherType、或 ETH_P_802_3、ETH_P_802_2 等其它 ETH_P_xxx 協定。

skb_shared()

• 檢查 sk_buff 是毋是共有，就是看伊 reference count (users) 不是 1。
• kfree_skb() 會將 reference count 減 1，在 reference count 是 0 時才會真正釋出。
• 通常一個封包使用者用 skb_shared() 檢查是否 shared，如果是的話用 skb_clone() 複製一份，並用 kfree_skb() 將原本的 reference count 減 1。這些動作可用 skb_share_check() 完成。
• 什麼情況需要 skb_shared() 檢查？
• skb_clone() 是複製資料結構，封包資料仍是共用的。如果封包資料也要複製一份，則用 skb_copy()；如果只是部份封包資料要複製一份，則用 pskb_copy()。
• 大部分 reference count 是 1，什麼時候會大於 1 呢？

skb_clone()

參考來源

1. Linux Kernel Networking by Rami Rosen at Haifux, August 2007
2. Linux Kernel Source Codes

最後更新 20200721