Linux TCP/IP协议栈的关键数据结构Socket Buffer(sk_buff )

sk_buff
Linux网络各层之间的数据传送都是通过sk_buff。Sk_buff提供一套管理缓冲
区的方法，是Linux系统网络高效运行的关键。每个sk_buff包括一些控制方法和一
块数据缓冲区。控制方法按功能分为两种类型。一种是控制整个buffer链的方法，
另一种是控制数据缓冲区的方法。Sk_buff组织成双向链表的形式，根据网络应用
的特点，对链表的操作主要是删除链表头的元素和添加到链表尾。Sk_buff的控制
方法都很短小以尽量减少系统负荷。(translated　from　article　written　by　Alan
Cox)
常用的方法包括：
.alloc_skb()　申请一个sk_buff并对它初始化。返回就是申请到的sk_buff。
.dev_alloc_skb()类似alloc_skb，在申请好缓冲区后，保留16字节的帧头空
间。主要用在Ethernet驱动程序。
.kfree_skb()　释放一个sk_buff。
.skb_clone()　复制一个sk_buff，但不复制数据部分。
.skb_copy()完全复制一个sk_buff。
.skb_dequeue()　从一个sk_buff链表里取出第一个元素。返回取出的sk_buff，
如果链表空则返回NULL。这是常用的一个操作。
.skb_queue_head()　在一个sk_buff链表头放入一个元素。
.skb_queue_tail()　在一个sk_buff链表尾放入一个元素。这也是常用的一个
操作。网络数据的处理主要是对一个先进先出队列的管理，skb_queue_tail()
和skb_dequeue()完成这个工作。
.skb_insert()　在链表的某个元素前插入一个元素。
.skb_append()　在链表的某个元素后插入一个元素。一些协议(如TCP)对没按
顺序到达的数据进行重组时用到skb_insert()和skb_append()。

.skb_reserve()　在一个申请好的sk_buff的缓冲区里保留一块空间。这个空间
一般是用做下一层协议的头空间的。
.skb_put()　在一个申请好的sk_buff的缓冲区里为数据保留一块空间。在
alloc_skb以后，申请到的sk_buff的缓冲区都是处于空(free)状态，有一个
tail指针指向free空间，实际上开始时tail就指向缓冲区头。Skb_reserve()
在free空间里申请协议头空间，skb_put()申请数据空间。见下面的图。
.skb_push()　把sk_buff缓冲区里数据空间往前移。即把Head　room中的空间移
一部分到Data　area。
.skb_pull()　把sk_buff缓冲区里Data　area中的空间移一部分到Head　room中。

--------------------------------------------------
|　Tail　room(free)　|
--------------------------------------------------
After　alloc_skb()

--------------------------------------------------
|　Head　room　|　Tail　room(free)　|
--------------------------------------------------
After　skb_reserve()

--------------------------------------------------
|　Head　room　|　Data　area　|　Tail　room(free)　|
--------------------------------------------------
After　skb_put()

--------------------------------------------------
|Head|　skb_　|　Data　|　Tail　room(free)　|
|room|　push　|　|　|
|　|　Data　area　|　|
--------------------------------------------------
After　skb_push()

--------------------------------------------------
|　Head　|　skb_　|　Data　area　|　Tail　room(free)　|
|　|　pull　|　|　|
|　Head　room　|　|　|
--------------------------------------------------
After　skb_pull()