卷2 第2章 mbuf：存储器缓存

2.1 引言

mbuf（memory buffer）是内核中的存储器缓存，用于：

• 保存用户数据
• 保存源/目标地址
• 保存插口选项
• 保存协议控制块

2.2 代码介绍

• sys/mbuf.h：mbuf结构和宏定义
• kern/uipc_mbuf.c：mbuf函数

统计量

netstat -m

2.3 mbuf的定义

常量 常量 值 说明 MSIZE 128 mbuf大小 MLEN 108 普通mbuf数据量 MHLEN 100 分组首部mbuf数据量 MINCLSIZE 208 簇最小数据量 MCLBYTES 2048 簇大小

2.4 mbuf结构

四种mbuf类型 无标志：108字节数据

M_PKTHDR：100字节数据 + 分组首部

M_EXT：簇（外部缓存）

M_PKTHDR + M_EXT：分组首部 + 簇

成员 成员 说明 m_next 链中下一个mbuf m_nextpkt 队列中下一个记录 m_len 数据长度 m_data 数据指针 m_type 数据类型 m_flags 标志 标志 标志 说明 M_BCAST 链路层广播 M_MCAST 链路层多播 M_EXT 有簇 M_PKTHDR 分组首部

2.5 简单的mbuf宏和函数

m_get函数 分配一个mbuf。

MGET宏 调用MALLOC分配内存

更新统计

初始化指针

m_retry函数 内存不足时调用

调用m_reclaim释放内存

2.6 m_devget和m_pullup函数

m_devget 设备驱动程序创建mbuf链

根据数据长度选择不同格式

m_pullup 保证前N字节连续

用于协议首部处理

用于IP分片重装

2.7 mbuf宏和函数的小结

常用宏 宏 说明 MGET 分配mbuf MGETHDR 分配分组首部mbuf M_PREPEND 在前面添加数据 dtom 数据指针→mbuf指针 mtd mbuf数据→类型指针 常用函数 函数 说明 m_adj 删除数据 m_cat 连接mbuf链 m_copy 复制mbuf链 m_copydata 复制数据 m_pullup 保证连续

2.8 Net/3联网数据结构小结

mbuf链：通过m_next链接

有头指针的链表：通过m_nextpkt链接记录

有头/尾指针的链表

双向循环链表

2.9 m_copy和簇引用计数

簇可被多个mbuf共享

引用计数管理

避免数据复制

2.10 其他选择

mbuf复杂性是历史产物

现代系统可能使用更简单的缓存机制

2.11 小结

mbuf是Net/3网络代码的基础数据结构，支持可变长度数据和高效操作。