在 struct sk_buff 中添加新成员 - 对性能有影响吗？

Question

我需要向sk_buff 结构添加一个小缓冲区，并希望将其添加为单独的成员或将其添加到默认skb->cb 之上。

大小约为 100 字节。在这里，关注的是“性能”。它会导致数据包处理的任何性能下降吗？特别是缓存对齐，因为这种大小的sk_buff 无法加载到单个缓存行中，这会导致问题吗？

我做了一个实验，我只是在sk_buff 中添加了 4 个字节，并注意到在常规 UDP 测试中性能下降了 30-50MBps。

有什么建议吗？

Answer 1

是的，会影响性能！

除了数据结构对齐的可能问题外，主要问题来自更高的内存扩散和/或更大的内存带宽使用。事实上，如果缓冲区没有被完全使用，它会充当一个大填充。这种填充会降低性能，因为可能会浪费高速缓存行，或者因为结构项不会从主内存连续加载（这是需要遍历数据结构的许多项而只读取很少的字段时的情况）。否则，如果缓冲区已完全读取/可用，则需要从内存层次结构（CPU 缓存和 RAM）中加载更多数据，这不是免费的。

我建议您只在这个关键的skb_buff 数据结构中放置一个（小的）引用（例如数组单元格偏移量、指针）到缓冲区，然后将该缓冲区移动到另一个 单独的数据结构。好处是可以打包缓冲区，显着降低内存扩散的影响（如果不经常使用添加的缓冲区）。然而，这种方法的缺点是额外的间接/访问以及需要以一致的方式管理单独的缓冲区。