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Linux 核心--11.網(wǎng)絡(luò)( 六 )

云知道



無論何時(shí)，一個(gè)激活的監(jiān)聽socket接收一個(gè)連入的TCP連接請(qǐng)求，TCP都要建立一個(gè)新的　sock　結(jié)構(gòu)來描述它 。最終接收時(shí)，這個(gè)　sock　結(jié)構(gòu)將成為TCP連接的底層 。它也復(fù)制包含連接請(qǐng)求的　sk_buff，并將它放到監(jiān)聽　sock　結(jié)構(gòu)的　receive_queue　中排隊(duì) 。復(fù)制的　sk_buff　包含一個(gè)指向新建立的　sock　結(jié)構(gòu)的指針 。

10.4.5接收連接請(qǐng)求
UDP不支持連接的概念，接收INET　socket連接請(qǐng)求只適用于TCP協(xié)議，一個(gè)監(jiān)聽socket接收操作從原始的監(jiān)聽socket中復(fù)制新的socket結(jié)構(gòu) 。接收操作透過支持的協(xié)議層，本例是INET，來接收任何連入連接請(qǐng)求 。如果下層協(xié)議，如UDP，不支持連接，INET協(xié)議層接收操作將失敗 。否則接收操作透過真實(shí)協(xié)議層，本例是TCP 。接收操作可以是阻塞或非阻塞 。在非阻塞情況下，如果沒有連入連接可接收，則接收操作失敗，新建的socket　結(jié)構(gòu)被廢棄 。在阻塞情況下，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序執(zhí)行接收操作將加上一個(gè)等待隊(duì)列并將之掛起，直到接收到TCP連接請(qǐng)求 。當(dāng)接收一個(gè)連接請(qǐng)求后，包含請(qǐng)求的　sk_buff　被廢棄，并且　sock　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)返回到INET　socket層，在那與一個(gè)新的更早建立的socket結(jié)構(gòu)連接 。新socket文件描述符(fd)號(hào)返回給網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，然后，應(yīng)用程序就能在socket操作中將這一文件描述符用于新建立的INET　BSD　socket 。

10.5IP層
10.5.1Socket　緩存
每一層協(xié)議用另外層提供的服務(wù)，這樣使用多層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議會(huì)有一個(gè)問題：每個(gè)協(xié)議都要在傳送數(shù)據(jù)時(shí)都要　加上協(xié)議頭和協(xié)議尾，而數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)又要將之去掉 。這樣，在不同的協(xié)議間要有數(shù)據(jù)緩存，每一層需要知道特　定協(xié)議的頭和尾放在哪個(gè)位置 。一個(gè)解決辦法就是在每一層中都拷貝緩存，但這樣做效率就很低 。Linux用　socket緩存或者說　sk_buffs　來在協(xié)議層與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)之間交換數(shù)據(jù) 。sk_buffs　包括指針和字段長(zhǎng)度，這樣每　個(gè)協(xié)議層就可以通過標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)或“方法”來操作應(yīng)用程序數(shù)據(jù) 。





圖　10.4:　Socket　緩存　(sk_buff)

圖10.4　顯示了　sk_buff　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；每個(gè)　sk_buff　有一個(gè)數(shù)據(jù)塊與之相連 。sk_buff　有四個(gè)指針，這些指針　用來操作和管理socket緩存的數(shù)據(jù)：

head
指向內(nèi)存中數(shù)據(jù)區(qū)的開頭 。這一指針在　sk_buff　和其相關(guān)的數(shù)據(jù)塊分配時(shí)就固定了 。
data
指向當(dāng)前協(xié)議數(shù)據(jù)的開頭 。這一指針是隨當(dāng)前擁有　sk_buff　的是哪個(gè)協(xié)議層而變化的 。
tail
指向當(dāng)前協(xié)議數(shù)據(jù)的結(jié)尾 。同樣，這一指針也是隨當(dāng)前擁有　sk_buff　的是哪個(gè)協(xié)議層而變化的 。
end
指向內(nèi)存中數(shù)據(jù)區(qū)的結(jié)尾 。這一指針在　sk_buff　和其相關(guān)的數(shù)據(jù)塊分配時(shí)固定 。
　len　和　truesize　這兩個(gè)字段分別用來描述當(dāng)前協(xié)議包長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)緩存總體長(zhǎng)度 。sk_buff　處理代碼提供標(biāo)準(zhǔn)的操作來向應(yīng)用程序增加和移除協(xié)議頭和協(xié)議尾 。這就可以安全地操作　sk_buff　中的　data　,　tail　和　len　字段 。

push
它把　data　指針指向數(shù)據(jù)區(qū)的開始并增加　len。用于在要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)開始處增加協(xié)議頭 。

pull
它把　data　指針從數(shù)據(jù)區(qū)的開始處移到數(shù)據(jù)區(qū)的結(jié)尾處，并減小　len。用于在已接收的數(shù)據(jù)開始處移除協(xié)議頭 。

put
它把　tail　指針指向數(shù)據(jù)區(qū)的結(jié)尾處，并增加　len。用于在要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)尾處增加數(shù)據(jù)或協(xié)議信息 。

trim
它把　tail　指針指向數(shù)據(jù)區(qū)的開始處，并減小　len。用于在已接收的數(shù)據(jù)尾移除數(shù)據(jù)或協(xié)議信息 。

sk_buff　結(jié)構(gòu)還包含了用于一些指針，用于在處理過程中存入　sk_buff　的雙連接環(huán)路列表 。通用sk_buff例　程可以將　sk_buff　加入到這些列表的前面或后面，也可以刪除它們 。

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