Understanding Linux Network Internals¶

第一部分¶

主要介绍内核编程的惯例。

两个缩写：BH（Bottom Half）和 IRQ（Interrupt Request）。
Memory Cache：有些地方会经常使用 kmalloc 和 kfree。可以先分配一块 memory cache，需要时从里面取出，不需要时放回去。
- 用到 memory cache 的地方包括 socket buffer、routing tables 等。
- 相关的内核调用形如：kmem_cache_create()、kmem_cache_alloc()、kmem_cache_free()。
路由表等映射中的 cache 通常实现为哈希表，回忆数据结构课程上哈希表有关的内容：动态调整哈希表的大小、哈希冲突解决、如何优化哈希表等。
内核中的很多数据结构使用引用计数
- 相关函数形如 xxx_release()、xxx_hold()。
- 如果一个数据结构需要被移除，可以通过消息链告知持有引用计数的对象。
垃圾回收有两种形式，不同形式的回收判准不同：
- 异步：定时器触发回收。
- 同步：当内存不足时触发回收。
内核中广泛使用函数指针和虚函数表（Virtual Function Table, VFT）实现面向对象编程。
大端法与小端法：
- TCP/IP 协议栈都使用大端法。
- 网络相关编程都需要执行 Host 与 Network 字节序的转换。这些函数包括：
```
htons htonl ntohs ntohl
```
  s 表示 short，为 2 字节；l 表示 long，为 4 字节。

此外本章还介绍了 goto、向量化定义、预处理器指令、锁、时间等在内核中的使用，以及内核中的调试技术。

存储数据包。其中的字段可以归为四类：

包向下层传递时，调用 skb_reserve() 为包头预留空间；向上层传递时，移动指针指向下一层协议的包头。

网络设备。