【linux驱动分析】之dm9000驱动分析（一）：dm9000原理及硬件分析

【linux驱动分析】之dm9000驱动分析（二）：定义在板文件里的资源和设备以及几个宏

【linux驱动分析】之dm9000驱动分析（三）：sk_buff结构分析

【linux驱动分析】之dm9000驱动分析（四）：net_device结构体

【linux驱动分析】之dm9000驱动分析（五）：另外几个重要的结构体

【linux驱动分析】之dm9000驱动分析（六）：dm9000_init和dm9000_probe的实现

【linux驱动分析】之dm9000驱动分析（七）：dm9000的卸载挂起和恢复以及打开和停止

1、在内核中sk_buff是一个网络数据包，它是一个双向链表，而链表头就是sk_buff_head。

而sk_buff的内存布局能够分作3个段，第一个就是sk_buff自身。第二个是linear-data buff,第三个是paged-data buff（也就是skb_shared_info）。

先来看一下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;

};
这里能够看到前两个域是和sk_buff一致的，并且内核的凝视是必须放到最前面。这里的原因是： 

这使得两个不同的结构能够放到同一个链表中，虽然sk_buff_head要比sk_buff小巧的多。另外，相同的函数能够相同应用于sk_buff和sk_buff_head。
然后qlen域表示了当前的sk_buff链上包含多少个skb。 

lock域是自旋锁。
2、sk_buff结构
  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     //表示这个skb被接收的时间。

 63     ktime_t            tstamp;

 64     //表示从属于那个socket。主要是被4层用到

 65     struct sock        *sk;

 66     /*这个表示一个网络设备，当skb为输出时它表示skb将要输出的设备，当接收时，它表示输入设备。

67      * 要注意。这个设备有可能会是虚拟设备(在3层以上看来)

 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     ///这里事实上应该是dst_entry类型。不知道为什么内核要改为ul。这个域主要用于路由子系统。

79     //这个数据结构保存了一些路由相关信息

 80     unsigned long        _skb_refdst;

 81 #ifdef CONFIG_XFRM

 82     struct    sec_path    *sp;

 83 #endif

 84     ///这个长度表示当前的skb中的数据的长度，这个长度即包含buf中的数据也包含切片的数据，

 85     //也就是保存在skb_shared_info中的数据。这个值是会随着从一层到还有一层而改变的。以下我们会对照这几个长度的。

 86     unsigned int        len,

 87     ///这个长度仅仅表示切片数据的长度，也就是skb_shared_info中的长度

 88                     data_len;

 89     //链路层头部的长度

 90     __u16            mac_len,

 91     //这个主要用于clone的时候，它表示clone的skb的头的长度

 92                 hdr_len;

 93     //接下来是校验相关的域

 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     //首先是能否够本地切片的标志。

104     __u8            local_df:1,

105     //为1说明头可能已被clone

106                 cloned:1,

107     //这个表示校验相关的一个标记,表示硬件驱动是否为我们已经进行了校验

108                 ip_summed:2,

109     //这个域假设为1,则说明这个skb的头域指针已经分配完成。因此这个时候计算头的长度仅仅须要head和data的差就能够了。

110                 nohdr:1,

111                 nfctinfo:3;

112     //pkt_type主要是表示数据包的类型。比方多播，单播。回环等等

113     __u8            pkt_type:3,

114     //这个域是一个clone标记。主要是在fast clone中被设置，我们后面讲到fast clone时会具体介绍这个域

115                 fclone:2,

116     //ipvs拥有的域

117                 ipvs_property:1,

118     //这个包已经被查看过了

119                 peeked:1,

120     //netfilter使用的域。是一个trace 标记

121                 nf_trace:1;

122     kmemcheck_bitfield_end(flags1);

123     __be16            protocol;

124     //skb的析构函数，一般都是设置为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     //接收设备的index

136     int            skb_iif;

137

138     //流量控制的相关域

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     //多队列设备的映射。也就是说映射到那个队列

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的标记

170         __u32        mark;

171         __u32        dropcount;

172     };

173     //vlan的控制tag

174     __u16            vlan_tci;

175     //传输层的头

176     sk_buff_data_t        transport_header;

177     //网络层的头

178     sk_buff_data_t        network_header;

179     //链路层的头

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     //这个表示整个skb的大小，包含skb本身。以及数据

187     unsigned int        truesize;

188     //skb的引用计数

189     atomic_t        users;

190 };