mbuf ： 存储器缓存

mbuf的主要用途就是保存在进程和网络接口之间相互传递的用户数据，以及源与目标地址，插口选项等等。根据在成员m_flags中填写不同标志，有4种不同的mbuf：

1. 若m_flags为0，mbuf只包含数据。
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2. 若m_flags为M_PKTHDR，则这是一个分组首部，描述一个分组数据的第一个mbuf。

   
   
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3. 若m_flags为M_EXT，则这是不包含分组首部，但包含超过208字节的数据，这用到了一个叫“簇”的外部缓存。
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4 最后一类mbuf包含一个分组首部，并包含超过208字节的数据。同时设置了标志M_PKTHDR和M_EXT。

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另外有几点：

• mbuf结构的大小为128字节，之后两个mbuf结构中有m_ext，其m_ext的空间是88字节。

• 因为有些协议（如UDP）允许零长记录，那就就可以有m_len=0的数据缓存。

• mbuf成员中的m_data指向的是相应缓存的开始。

• 带有簇的mbuf总是包含缓存的起始地址m_ext.ext_buf和它的大小m_ext.ext_size

• 指针m_next把mbuf链接在一起，把一个分组形成一条mbuf链表。

• 指针m_nextpkt把多个分组链接成一个mbuf链表队列。

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代码介绍：

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有一个全局变量为mbstat，用于mbuf的统计信息，其中所维护的各种统计，如图：

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可通过netstat -m检测。（内核在一个全局变量中保持对某些统计信息的跟踪，当内核在运行时，一个进程对这些信息进行检查）

m_flags的独立的值：

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m_devget函数

当接收到一个以太网帧时，设备驱动程序调用m_devget来创建一个mbuf链表，并把所接收到的帧复制到这个链表中。根据所接收到的帧的长度不同，导致以下4种不同的mbuf链表。

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• mtod返回一个指回mbuf数据的指针，并把指针声名为指定类型。

• dtom取得一个存放在一个mbuf中任意位置的数据的指针，并返回这个mbuf结构本身的一个指针。（如果m_data指向一个簇时不能使用宏dtom，因为没有从簇指回mbuf的指针）

m_pullup函数

m_pullup函数有两个目的：

• 当一个协议发现第一个mbuf的数据量m_len小于协议首部的最小长度（IP 20，UDP 8，TCP 20），m_pullup基于假定协议首部的剩余部分存在链表中的下一个mbuf，然后m——pullup重新安排mbuf链表，使得前N字节的数据被连续放在链表的第一个mbuf中。（N<=MHLEN:100）m_pullup有两个原因会失败：（1）如果它需要其他mbuf并且调用MGET失败，（2）如果整个mbuf链表中的数据总数少于要求的字节数

• m_pullup涉及到IP和TCP的重组。IP分片算法把各分片都存在一个双向链表中，并且用IP首部中的源和目标IP地址来存放向前与向后的链表指针。但若IP首部在一个簇中，链表指针也就在一个簇中，当遍历链表时，指向IP首部的指针不能转换成指向mbuf的指针。所以当接收到一个分片时，若分片在一个簇中，IP分片例程总是调用m_pullup。重组TCP报文段使用的是不同的技术而不是m_pullup，是因为m_pullup数据复制开销较大。

只有头指针的mbuf链表

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有头尾指针的链表

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使用簇的好处在于：

• 在要求包含大量数据的时候能减少mbuf的数目。

• 在多个mbuf间可以共享一个簇。避免了内核将数据从一个mbuf复制到另一个mbuf中。