2-5:套接字(Socket)编程之从内核角度深入理解套接字

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以TCP通信为例,创建套接字时使用的接口是 socket,监听使用的 listen,绑定使用的 bind,不管怎样, 他们都是系统调用接口。在Linux内核代码中,是通过call来区分的
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其实,创建套接字的时候,在底层会首先创建一个内核结构,叫做 struct socket
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其中有两个非常重要的struct,分别是 filesockfile与文件有关,因为socket本质就是文件,而这是套接字,一定还要与网络相关,因此其内部还会有一个结构体是 sock
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如下是sock结构体
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当然这里不止这么一种 sock,还有很多种 sock,例如 tcp_sock, udp_sock, raw_sock

在sock中有两个结构体:

struct sk_buff_head	sk_receive_queue;//接受的数据放入接受队列
struct sk_buff_head	sk_write_queue;//用户层写入的数据放入该队列

当然如果你使用的是tcp,那么使用的sock就是tcp_sock
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如果你使用的是udp,那么使用的sock就是udp_sock
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大家可以看到无论是udp_sock还是tcp_sock,都必须保证“inet_sock has to be the first member ”
同时inet_sock里的第一个字段正是sock
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整个过程实际有点绕,但是总结到下面这张图中就十分清晰了

结合前面说过的task_struct,访问时只要强转,也就是进行切片操作就可以完成任意结构体的访问了
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在创建套接字时,会调用sock_map_fd,创建一个文件,然后分配文件描述符
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然后再用sock_attach_fd,让文件和套接字产生关联
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也就是下面这样
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文件与套接字关系如下
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