TCP输入之 tcp_queue

TCP输入之 tcp_queue_rcv

tcp_queue_rcv用于将接收到的skb加入到接收队列receive_queue中，首先会调用tcp_try_coalesce进行分段合并到队列中最后一个skb的尝试，若失败则调用__skb_queue_tail添加该skb到队列尾部；

 1 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hdrlen,
 2           bool *fragstolen)
 3 {
 4     int eaten;
 5 
 6     /* 取队尾 */
 7     struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
 8 
 9     __skb_pull(skb, hdrlen);
10 
11     /* 尝试进行分段合并 */
12     eaten = (tail &&
13          tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
14 
15     /* 更新下一个期望接收的序号 */
16     tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
17 
18     /* 未合并 */
19     if (!eaten) {
20         /* 添加到队列尾部 */
21         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
22 
23         /* 关联控制块 */
24         skb_set_owner_r(skb, sk);
25     }
26     return eaten;
27 }

tcp_try_coalesce函数进行合并数据段操作，若合并成功，则更新CB中的对应字段值；

 1 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
 2                  struct sk_buff *to,
 3                  struct sk_buff *from,
 4                  bool *fragstolen)
 5 {
 6     int delta;
 7 
 8     *fragstolen = false;
 9 
10     /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
11     /* 序号对不上 */
12     if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
13         return false;
14 
15     /* 尝试合并到前一个数据段 */
16     if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
17         return false;
18 
19     /* 调整内存使用 */
20     atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
21     sk_mem_charge(sk, delta);
22     NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
23 
24     /* 更新cb相关字段 */
25     TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
26     TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
27     TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
28     return true;
29 }

skb_try_coalesce函数为详细的合并过程，在进行了必要的合并检查之后进行合并；其中当skb线性区域有数据的时候，会将该线性区域处理成frag，并合并到模板skb中；对于非线性区域，则直接进行拷贝，如果是clone的，还需要增加frag的引用计数；合并完成之后，调整skb数据长度值；

 1 bool skb_try_coalesce(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from,
 2               bool *fragstolen, int *delta_truesize)
 3 {
 4     int i, delta, len = from->len;
 5 
 6     *fragstolen = false;
 7 
 8     /* 不能为克隆 */
 9     if (skb_cloned(to))
10         return false;
11 
12     /* to尾部能够容纳得下新数据 */
13     if (len <= skb_tailroom(to)) {
14         /* from拷贝到to尾部 */
15         if (len)
16             BUG_ON(skb_copy_bits(from, 0, skb_put(to, len), len));
17         *delta_truesize = 0;
18         return true;
19     }
20 
21     /* to或者from有分片 */
22     if (skb_has_frag_list(to) || skb_has_frag_list(from))
23         return false;
24 
25     /* 线性缓冲区数据长度不为0 */
26     if (skb_headlen(from) != 0) {
27         struct page *page;
28         unsigned int offset;
29 
30         /* 达到最大frags限制 */
31         if (skb_shinfo(to)->nr_frags +
32             skb_shinfo(from)->nr_frags >= MAX_SKB_FRAGS)
33             return false;
34         /* skb被锁定 */
35         if (skb_head_is_locked(from))
36             return false;
37 
38         /* 计算数据增量，去掉头部 */
39         delta = from->truesize - SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct sk_buff));
40 
41         /* 找到对应的页和偏移 */
42         page = virt_to_head_page(from->head);
43         offset = from->data - (unsigned char *)page_address(page);
44 
45         /* 根据from的页和偏移在to的frags上增加一个frag */
46         skb_fill_page_desc(to, skb_shinfo(to)->nr_frags,
47                    page, offset, skb_headlen(from));
48         *fragstolen = true;
49     } else {
50 
51         /* 达到最大frags限制 */
52         if (skb_shinfo(to)->nr_frags +
53             skb_shinfo(from)->nr_frags > MAX_SKB_FRAGS)
54             return false;
55 
56         /* 计算增量，减掉所有头部和无数据线性区域 */
57         delta = from->truesize - SKB_TRUESIZE(skb_end_offset(from));
58     }
59 
60     WARN_ON_ONCE(delta < len);
61 
62     /* 拷贝frags */
63     memcpy(skb_shinfo(to)->frags + skb_shinfo(to)->nr_frags,
64            skb_shinfo(from)->frags,
65            skb_shinfo(from)->nr_frags * sizeof(skb_frag_t));
66     /* 增加frags数量 */
67     skb_shinfo(to)->nr_frags += skb_shinfo(from)->nr_frags;
68 
69     /* 不是克隆的，设置from的frags为0 */
70     if (!skb_cloned(from))
71         skb_shinfo(from)->nr_frags = 0;
72 
73     /* if the skb is not cloned this does nothing
74      * since we set nr_frags to 0.
75      */
76     /* 克隆的，则需要对frags增加引用 */
77     for (i = 0; i < skb_shinfo(from)->nr_frags; i++)
78         skb_frag_ref(from, i);
79 
80     /* 总长度加上增量 */
81     to->truesize += delta;
82 
83     /* 总数据长度增加 */
84     to->len += len;
85     /* 非线性数据长度增加 */
86     to->data_len += len;
87 
88     /* 记录增量 */
89     *delta_truesize = delta;
90     return true;
91 }

TCP输入 之 tcp_queue_rcv

TCP输入之 tcp_queue_rcv