sk_buff（SKB，Socket Buffer）

Linux 内核中，用 sk_buff 来描述一个数据缓存空间。所谓分配缓存空间，就是建立一定数量的 sk_buff 实例。

sk_buff 是 Linux 内核网络协议栈实现中最重要的 Struct（结构体），定义在 include/linux/skbuff.h 文件中，它是数据报文在 Kernel 中的代码表现形式。

sk_buff 的结构它保存数据报文的结构为一个双向链表，如下所示：

收包

当 NIC 接收到数据帧时，DMA 会自动将数据写入 RAM 并通知 CPU 处理，CPU 通过中断或轮询的方式发现有数据帧接收进来后，再将数据帧保存到 sk_buff 缓冲区中，并通过 Socket 接口读出来。流程图如下所示：

NIC Controller 接收到数据后，DMA 搜索 Rx BD Table，取出空闲的 BD，并将数据自动保存到该 BD 的缓存中，修改 BD 为就绪态，并同时触发中断（该步骤可选）。
CPU 可以通过中断或者轮询的方式检查接收 BD Table 的状态，无论采用哪种方式，它们都需要实现以下步骤。
1. 从接收 BD Table 中取出一个空闲的 BD。
2. 如果当前 BD 为就绪态，检查当前 BD 的数据状态，更新数据接收统计。
3. 从 BD 中取出数据保存在 sk_buff 的缓冲区中。
4. 更新 BD 的状态为空闲态。
5. 移动接收 BD 表的指针指向下一个 BD。
用户调用 read 之类的读函数，从 sk_buff 缓冲区中读出数据，同时释放该缓冲区。

发包

User Space Application 可以通过 System Call API 访问 BSD Socket 层，传递给 BSD Socket 层的 Data Message 首先会保存在 sk_buff 缓冲区中。

当数据被储存到了 sk_buff 缓存区中，NIC Controller 的发送函数 hard_start_xmit 也随之被调用，流程图如下所示：

首先创建一个 Socket，然后调用 write() 之类的写函数通过 Socket 访问 NIC Controller，同时将数据保存在 sk_buff 缓冲区。
Socket 调用发送函数 hard_start_xmit()。hard_start_xmit() 在初始化过程中会被挂接成类似于 xx_tx() 的某个具体的发送函数，xx_tx() 主要实现如下步骤：
1. 从 Tx BD 表中取出一个空闲的 BD。
2. 根据 sk_buff 中保存的数据修改 BD 的属性，一个是数据长度，另一个是数据报文缓存指针。值得注意的是，数据报文缓存指针对应的必须是物理地址，这是因为 DMA 在获取 BD 中对应的数据时只能识别物理地址。
3. 修改该 BD 的状态为就绪态，DMA 模块将自动发送处于就绪态 BD 中所对应的数据。
4. 移动发送 BD 表的指针指向下一个 BD。
DMA 开始将处于就绪态 BD 缓存内的数据发送至网络，当发送完成后自动恢复该 BD 为空闲态。

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