Linux 内核协议栈 sk_buff 内存布局(线性区 vs 非线性区)

在 Linux 内核网络驱动开发中，sk_buff 的内存布局管理直接影响吞吐量与 CPU 负载。理解线性区（Linear Area）与分段区（Frags/Non-linear）的转换时机是设计高性能驱动的基础。以下是对常见内存布局应用场景的技术梳理：

内核的核心原则是：效率优先。

• 小包：拷贝比管理页表快，所以凑在一起（线性区）。
• 大包：拷贝太慢，所以只拷头，肉不动（非线性区）。
• 硬件不行：硬着头皮也要凑在一起。

Linux 内核 sk_buff 布局决策全景表

总结：如何一眼判断 Payload 在哪里？

1. 看 skb_shinfo(skb)->nr_frags：

• 如果是 0：数据全在 线性区（skb->data）。
• 如果不为 0：数据分布在 线性区（头） + 非线性区（肉）。

2. skb->data_len：

• data_len == 0：线性区。
• data_len > 0：混合模式（Header 在线性区，Payload 在 Frags）。

3. NETIF_F_SG：

• 如果网卡没这功能：永远在线性区（除非发不出去了）。