最详细的Linux TCP/IP 协议栈源码分析( 五 ) 一.linux内核网络栈代码的准备知识1.li

连接的关闭主要如下：
1）close: 一个socket文件描述符对应的file{}结构中，有一个file_operations{}结构的成员f_ops ，它的初始化关闭函数为sock_close函数。
2）sock_close：调用函数sock_release(),参数为一个socket{}结构的指针。
3）sock_release：调用inet_release ，并释放socket的指针和文件空间
4）inet_release: 调用和该socket对应协议的关闭函数inet_release,如果是tcp协议，那么调用的是tcp_close；最后释放sk 。
4.2 数据发送流程图
各层主要函数以及位置功能说明：
1)sock_write：初始化msghdr{}结构 net/socket.c
2)sock_sendmsg:net/socket.c
3)inet_sendmsg:net/ipv4/af_net.c
4)tcp_sendmsg：申请sk_buff{}结构的空间，把msghdr{}结构中的数据填入sk_buff空间。 net/ipv4/tcp.c
5)tcp_send_skb:net/ipv4/tcp_output.c
6)tcp_transmit_skb:net/ipv4/tcp_output.c
7)ip_queue_xmit:net/ipv4/ip_output.c
8)ip_queue_xmit2:net/ipv4/ip_output.c
9)ip_output:net/ipv4/ip_output.c
10)ip_finish_output:net/ipv4/ip_output.c
11)ip_finish_output2:net/ipv4/ip_output.c
12)neigh_resolve_output:net/core/neighbour.c
13)dev_queue_xmit:net/core/dev.c
4.3 数据接收流程图
各层主要函数以及位置功能说明：
1)sock_read:初始化msghdr{}的结构类型变量msg ，并且将需要接收的数据存放的地址传给msg.msg_iov->iov_base. net/socket.c
2)sock_recvmsg: 调用函数指针sock->ops->recvmsg()完成在INET Socket层的数据接收过程.其中sock->ops被初始化为inet_stream_ops,其成员recvmsg对应的函数实现为inet_recvmsg()函数. net/socket.c
3)sys_recv()/sys_recvfrom():分别对应着面向连接和面向无连接的协议两种情况. net/socket.c
4)inet_recvmsg:调用sk->prot->recvmsg函数完成数据接收,这个函数对于tcp协议便是tcp_recvmsg net/ipv4/af_net.c
5)tcp_recvmsg:从网络协议栈接收数据的动作,自上而下的触发动作一直到这个函数为止,出现了一次等待的过程.函数tcp_recvmsg可能会被动地等待在sk的接收数据队列上,也就是说,系统中肯定有其他地方会去修改这个队列使得tcp_recvmsg可以进行下去.入口参数sk是这个网络连接对应的sock{}指针,msg用于存放接收到的数据.接收数据的时候会去遍历接收队列中的数据,找到序列号合适的.
但读取队列为空时tcp_recvmsg就会调用tcp_v4_do_rcv使用backlog队列填充接收队列.
6)tcp_v4_rcv:tcp_v4_rcv被ip_local_deliver函数调用,是从IP层协议向INET Socket层提交的"数据到"请求,入口参数skb存放接收到的数据,len是接收的数据的长度,这个函数首先移动skb->data指针,让它指向tcp头,然后更新tcp层的一些数据统计,然后进行tcp的一些值的校验.再从INET Socket层中已经建立的sock{}结构变量中查找正在等待当前到达数据的哪一项.可能这个sock{}结构已经建立,或者还处于监听端口、等待数据连接的状态。返回的sock结构指针存放在sk中。然后根据其他进程对sk的操作情况,将skb发送到合适的位置.调用如下:
TCP包接收器(tcp_v4_rcv)将TCP包投递到目的套接字进行接收处理. 当套接字正被用户锁定,TCP包将暂时排入该套接字的后备队列(sk_add_backlog).这时如果某一用户线程企图锁定该套接字(lock_sock),该线程被排入套接字的后备处理等待队列(sk->lock.wq).当用户释放上锁的套接字时(release_sock,在tcp_recvmsg中调用),后备队列中的TCP包被立即注入TCP包处理器(tcp_v4_do_rcv)进行处理,然后唤醒等待队列中最先的一个用户来获得其锁定权. 如果套接字未被上锁,当用户正在读取该套接字时, TCP包将被排入套接字的预备队列(tcp_prequeue),将其传递到该用户线程上下文中进行处理.如果添加到sk->prequeue不成功,便可以添加到 sk->receive_queue队列中(用户线程可以登记到预备队列,当预备队列中出现第一个包时就唤醒等待线程.) /net/tcp_ipv4.c