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Linux 核心--11.網(wǎng)絡(luò)( 四 )

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proto_ops　結(jié)構(gòu)由地址族類型和一系列指向與特定地址族對應(yīng)的socket操作例程的指針組成 。pops　向量通過地址族標識符來索引，如Internet地址族標識符（AF_INET是2） 。





圖　10.3:　Linux　BSD　Socket　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)


10.4INET　Socket　層
INET　socket層支持包括TCP/IP協(xié)議在內(nèi)的internet地址族 。如前所述，這些協(xié)議是分層的，一個協(xié)議使用另一個協(xié)議的服務(wù) 。Linux的TCP/IP代碼和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)反映了這一分層模型 。它與BSD　socket層的接口要通過一系列Internet地址族socket操作，這一操作是在網(wǎng)絡(luò)初始化時就已經(jīng)注冊到BSD　socket層的 。這些都與其它已注冊的地址族一起保存在　pops　向量中 。BSD　socket層從已注冊的INET　proto_ops　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中調(diào)用INET層　socket支持例程來為它執(zhí)行工作 。例如，一個地址族為INET的BSD　socket建立請求，將用到下層的INET　socket的建立函數(shù) 。在這些操作中，BSD　socket層把用來描述BSD　socket的　socket　結(jié)構(gòu)傳構(gòu)到INET層 。為了不把BSD　socket　與TCP/IP的特定信息搞混，INET　socket層使用它自己的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，sock，它與BSD　socket　結(jié)構(gòu)相連 。這一聯(lián)接關(guān)系可以從圖10.3　中看出 。它用BSD　socket的　data　指針來連接　sock　結(jié)構(gòu)與BSD　socket結(jié)構(gòu) 。這意味著后來的INET　socket調(diào)用能夠很容易地重新找到　sock　結(jié)構(gòu) 。sock　結(jié)構(gòu)的協(xié)議操作指針也在初始化時建立，它依賴與被請求的協(xié)議 。如果請求的是TCP，那么　sock　結(jié)構(gòu)的協(xié)議操作指針將指向TCP連接所必需的TCP協(xié)議操作集 。


10.4.1建立BSD　socket
系統(tǒng)建立一個新的socket時，通過標識符來確定它的地址族，socket類型和協(xié)議 。

首先，從　pops　向量中搜索與被請求的地址族相匹配的地址族 。它可能是一個作為核心模塊來實現(xiàn)的一個特定的地址族，這樣，在其能繼續(xù)工作前，kerneld　守護進程必須加載這一模塊 。分配一個新的　socket　結(jié)構(gòu)來代表BSD　socket 。實際上　socket　結(jié)構(gòu)是　VFS　inode　結(jié)構(gòu)的一部分，分配一個socket實際上就是分配一個　VFS　inode。除非你認為socket操作能和普通的文件操作一樣，否則會覺得這好象很奇怪 。所有的文件用VFS　inode結(jié)構(gòu)來表示，為了支持文件操作，BSD　socket必須也用　VFS　inode　來表示 。

最新建立的　BSD　socket　結(jié)構(gòu)包含一個指向地址族特定socket例程的指針，可以用來從　pops　向量中找到　proto_ops　結(jié)構(gòu) 。它的類型被設(shè)置成被請求的socket類型：SOCK_STREAM，SOCK_DGRAM等等之一 。調(diào)用地址族特定創(chuàng)建例程使用保存在　proto_ops　結(jié)構(gòu)中的地址 。

從當前過程　fd　向量中分配一個自由的文件描述符，對　file　結(jié)構(gòu)所指向的進行初始化 。包括將文件操作指針設(shè)置為指向由BSD　socket接口支持的BSD　socket文件操作集 。任何操作將被引到socket接口，通過調(diào)用它的地址族操作例程將它們傳到支持的地址族 。

10.4.2將地址與INET　BSD　socket綁定
為了能監(jiān)聽輸入的internet連接請求，每個服務(wù)器必須建立一個INET　BSD　socket，并將地址與其綁定 。綁定操作主要在INET　socket層內(nèi)處理，下面的TCP和UDP協(xié)議層提供一些支持 。與一個地址綁定了的socket不能用來進行任何其它的通訊工作，也就是說：socket的狀態(tài)必須是　TCP_CLOSE。sockaddr　結(jié)構(gòu)包含了與一個任意的端口號綁定的IP地址 。通常綁定的IP地址已經(jīng)分配給了一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，該設(shè)備支持INET地址族且其接口是可用的 。可以在系統(tǒng)中用ifconfig命令來查看哪一個網(wǎng)絡(luò)接口是當前激活的 。IP地址也可以是廣播地址，全1或全0 。這是些特定的地址，用以表示發(fā)送給任何人3 。如果機器充當一個透明的代理或防火墻，則IP地址可被指定為任一個IP地址，但只有有超級用戶權(quán)限的進程能綁定到任何一個IP地址 。綁定的IP地址被存在sock結(jié)構(gòu)中的　recv_addr　和　saddr　字段 。端口號是可選的，如果沒有指定，將任意指定一個 。按慣例，小于1024的端口號不能被沒有超級用戶權(quán)限的進程使用 。如果下層網(wǎng)絡(luò)沒有分配端口號，則分配一個大于1024的端口號 。

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