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《Linux TCP IP 協(xié)議棧的關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Socket Buffer》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、LinuxTCP/IP協(xié)議棧的關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)SocketBuffersk_buff結(jié)構(gòu)可能是linux網(wǎng)絡(luò)代碼中最重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它表示接收或發(fā)送數(shù)據(jù)包的包頭信息。它在中定義，并包含很多成員變量供網(wǎng)絡(luò)代碼中的各子系統(tǒng)使用。這個結(jié)構(gòu)在linux內(nèi)核的發(fā)展過程中改動過很多次，或者是增加新的選項(xiàng)，或者是重新組織已存在的成員變量以使得成員變量的布局更加清晰。它的成員變量可以大致分為以下幾類：·Layout布局·General通用·Feature-specific功能相關(guān)·
2、Managementfunctions管理函數(shù)這個結(jié)構(gòu)被不同的網(wǎng)絡(luò)層（MAC或者其他二層鏈路協(xié)議，三層的IP，四層的TCP或UDP等）使用，并且其中的成員變量在結(jié)構(gòu)從一層向另一層傳遞時改變。L4向L3傳遞前會添加一個L4的頭部，同樣，L3向L2傳遞前，會添加一個L3的頭部。添加頭部比在不同層之間拷貝數(shù)據(jù)的效率更高。由于在緩沖區(qū)的頭部添加數(shù)據(jù)意味著要修改指向緩沖區(qū)的指針，這是個復(fù)雜的操作，所以內(nèi)核提供了一個函數(shù)skb_reserve（在后面的章節(jié)中描述）來完成這個功能。協(xié)議棧中的每一層在往下一層傳遞緩沖區(qū)前，第
3、一件事就是調(diào)用skb_reserve在緩沖區(qū)的頭部給協(xié)議頭預(yù)留一定的空間。skb_reserve同樣被設(shè)備驅(qū)動使用來對齊接收到包的包頭。如果緩沖區(qū)向上層協(xié)議傳遞，舊的協(xié)議層的頭部信息就沒什么用了。例如，L2的頭部只有在網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動處理L2的協(xié)議時有用，L3是不會關(guān)心它的信息的。但是，內(nèi)核并沒有把L2的頭部從緩沖區(qū)中刪除，而是把有效荷載的指針指向L3的頭部，這樣做，可以節(jié)省CPU時間。1.網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就像你在瀏覽TCP/IP規(guī)范或者配置內(nèi)核時所看到的一樣，網(wǎng)絡(luò)代碼提供了很多有用的功能，但是這些功能并不是必
4、須的，比如說，防火墻，多播，還有其他一些功能。大部分的功能都需要在內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中添加自己的成員變量。因此，sk_buff里面包含了很多像#ifdef這樣的預(yù)編譯指令。例如，在sk_buff結(jié)構(gòu)的最后，你可以找到：structsk_buff{????.........#ifdefCONFIG_NET_SCHED????__u32????tc_index;#ifdefCONFIG_NET_CLS_ACT????__u32????tc_verd;????__u32????tc_classid;#endif#endi
5、f}它表明，tc_index只有在編譯時定義了CONFIG_NET_SCHED符號才有效。這個符號可以通過選擇特定的編譯選項(xiàng)來定義（例如："DeviceDriversNetworkingsupportNetworkingoptionsQoSand/orfairqueueing"）。這些編譯選項(xiàng)可以由管理員通過makeconfig來選擇，或者通過一些自動安裝工具來選擇。前面的例子有兩個嵌套的選項(xiàng)：CONFIG_NET_CLS_ACT（包分類器）只有在選擇支持“QoSand/orfairqueueing”時才能生
6、效。順便提一下，QoS選項(xiàng)不能被編譯成內(nèi)核模塊。原因就是，內(nèi)核編譯之后，由某個選項(xiàng)所控制的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是不能動態(tài)變化的。一般來說，如果某個選項(xiàng)會修改內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（比如說，在sk_buff里面增加一個項(xiàng)tc_index），那么，包含這個選項(xiàng)的組件就不能被編譯成內(nèi)核模塊。你可能經(jīng)常需要查找是哪個makeconfig編譯選項(xiàng)或者變種定義了某個#ifdef標(biāo)記，以便理解內(nèi)核中包含的某段代碼。在2.6內(nèi)核中，最快的，查找它們之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的方法，就是查找分布在內(nèi)核源代碼樹中的kconfig文件中是否定義了相應(yīng)的符號（每個目錄
7、都有一個這樣的文件）。在2.4內(nèi)核中，你需要查看Documentation/Configure.help文件。2.LayoutFields有些sk_buff成員變量的作用是方便查找或者是連接數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)本身。內(nèi)核可以把sk_buff組織成一個雙向鏈表。當(dāng)然，這個鏈表的結(jié)構(gòu)要比常見的雙向鏈表的結(jié)構(gòu)復(fù)雜一點(diǎn)。就像任何一個雙向鏈表一樣，sk_buff中有兩個指針next和prev，其中，next指向下一個節(jié)點(diǎn)，而prev指向上一個節(jié)點(diǎn)。但是，這個鏈表還有另一個需求：每個sk_buff結(jié)構(gòu)都必須能夠很快找到鏈表頭節(jié)點(diǎn)。為
8、了滿足這個需求，在第一個節(jié)點(diǎn)前面會插入另一個結(jié)構(gòu)sk_buff_head，這是一個輔助節(jié)點(diǎn)，它的定義如下：structsk_buff_head{??/*Thesetwomembersmustbefirst.*/???structsk_buff????*next;??????structsk_buff????*prev;?????????__u32????????qlen;??????spinlock
