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由于在connect函数中涉及数据包的发送与接收问题，事实上，发送与接收函数不限于connect函数，所以这里单独剖析。 承前文继续剖析 connect 函数，数据包的发送和接收在 ip_queue_xmit 函数和 release_sock 函数中实现。本文着重分析 ip_queue_xmit 函数，下篇将补充分析 connect 函数剩下的部分。 值得注意的是：这些函数是数据包发送函数，在数据传输阶段，基本上都会调用该函数，因为connect涉及该函数，就放在这里介绍了，不意味着这个函数只属于connect下层函数。 1、网络层——ip_queue_xmit 函数123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107 ...

1、数据报文的封装与分用 封装：当应用程序用 TCP 协议传送数据时，数据首先进入内核网络协议栈中，然后逐一通过 TCP/IP 协议族的每层直到被当作一串比特流送入网络。对于每一层而言，对收到的数据都会封装相应的协议首部信息（有时还会增加尾部信息）。TCP 协议传给 IP 协议的数据单元称作 TCP 报文段，或简称 TCP 段（TCP segment）。IP 传给数据链路层的数据单元称作 IP 数据报（IP datagram），最后通过以太网传输的比特流称作帧（Frame）。 分用：当目的主机收到一个以太网数据帧时，数据就开始从内核网络协议栈中由底向上升，同时去掉各层协议加上的报文首部。每层协议都会检查报文首部中的协议标识，以确定接收数据的上层协议。这个过程称作分用。 2、Linux 内核网络协议栈2.1协议栈的分层结构 逻辑抽象层级： 物理层：主要提供各种连接的物理设备，如各种网卡，串口卡等。 链路层：主要提供对物理层进行访问的各种接口卡的驱动程序，如网卡驱动等。 网路层：是负责将网络数据包传输到正确的位置，最重要的网络层协议是 IP 协议，此外还有如 ICMP，AR ...

1、socket（include\linux\Socket.h）该结构体socket 主要使用在BSD socket 层，是最上层的结构，在INET socket 层也会有涉及，但很少。 12345678910111213141516171819202122232425262728/* * Internal representation of a socket. not all the fields are used by * all configurations: * * server client * conn client connected to server connected to * iconn list of clients -unused- * awaiting connections * wait sleep for clients, sleep for connection, * sleep for i/o ...

前言本文主要记录 Linux 内核网络协议栈的运行原理 数据报文的封装与分用 封装：当应用程序用 TCP 协议传送数据时，数据首先进入内核网络协议栈中，然后逐一通过 TCP/IP 协议族的每层直到被当作一串比特流送入网络。对于每一层而言，对收到的数据都会封装相应的协议首部信息（有时还会增加尾部信息）。TCP 协议传给 IP 协议的数据单元称作 TCP 报文段，或简称 TCP 段（TCP segment）。IP 传给数据链路层的数据单元称作 IP 数据报（IP datagram），最后通过以太网传输的比特流称作帧（Frame） 分用：当目的主机收到一个以太网数据帧时，数据就开始从内核网络协议栈中由底向上升，同时去掉各层协议加上的报文首部。每层协议都会检查报文首部中的协议标识，以确定接收数据的上层协议。这个过程称作分用。 Linux 内核网络协议栈协议栈的全景图 协议栈的分层结构 逻辑抽象层级： 物理层：主要提供各种连接的物理设备，如各种网卡，串口卡等。 链路层：主要提供对物理层进行访问的各种接口卡的驱动程序，如网卡驱动等。 网路层：是负责将网络数据包传输到正确的位置，最重 ...

Linux®操作系统的最大功能之一是其网络栈。它最初是BSD协议栈的衍生物，并且组织良好，具有一组干净的接口。其接口范围从协议无关接口（如通用socket层接口或设备层）到各个网络协议的特定接口。本文从网络栈各层的角度探讨了Linux网络栈的结构，并探讨了其一些主要结构体。 协议介绍虽然网络的正式介绍通常是指七层开放系统互连（OSI）模型，但是Linux中基本网络栈的介绍使用互联网模型的四层模型（参见图1）。 网络栈的底部是链路层。链路层是指提供访问物理层的设备驱动程序（物理层可以是各种各样的介质，诸如串行链路或以太网设备）。链路层上面是网络层，负责将数据包引导到目的地。再上一层是传输层，它负责点对点通信（例如，在主机内，像ssh 127.0.0.1）。网络层管理主机之间的通信，传输层管理这些主机之上的端点(Endpoint)之间的通信。最后是应用层，即可以理解所传输的数据的语义层。 核心网络架构现在讨论Linux网络栈的架构以及它如何实现Internet模型。图2提供了Linux网络栈的高级视图。顶部是定义网络栈用户的用户空间层或应用层。底部是提供与网络（串行或高速网络（如以太网 ...

简介 源码目录 网络分层 网络与文件操作 数据结构 sk_buff结构 网络协议栈实现——数据struct 和 协议struct 面向过程/对象/ioc 其它 以下来自linux1.2.13源码。linux的网络部分由网卡的驱动程序和kernel的网络协议栈部分组成，它们相互交互，完成数据的接收和发送。 源码目录1234567891011121314151617linux-1.2.13||---net | |---protocols.c |---socket.c |---unix | | | |---proc.c | |---sock.c | |---unix.h |---inet | |---af_inet.c |---arp.h,arp.c |---... ...

一、Linux内核与网络体系结构在我们了解整个linux系统的网络体系结构之前，我们需要对整个网络体系调用，初始化和交互的位置，同时也是Linux操作系统中最为关键的一部分代码——-内核，有一个初步的认知。 1、Linux内核的结构首先，从功能上，我们将linux内核划分为五个不同的部分，分别是 （1）进程管理：主要负载CPU的访问控制，对CPU进行调度管理；（2）内存管理：主要提供对内存资源的访问控制；（3）文件系统：将硬盘的扇区组织成文件系统，实现文件读写等操作；（4）设备管理：用于控制所有的外部设备及控制器；（5）网洛：主要负责管理各种网络设备，并实现各种网络协议栈，最终实现通过网络连接其它系统的功能； 每个部分分别处理一项明确的功能，又向其它各个部分提供自己所完成的功能，相互协调，共同完成操作系统的任务。 Linux内核架构如下图所示： 2、Linux网络子系统内核的基本架构我们已经了解清楚了，接下来我们重点关注到内核中的网络模块，观察在linux内核中，我们是如何实现及运用TCP/IP协议，并完成网络的初始化及各个模块调用调度。我们将内核中的网络部分抽出，通过对比 ...

对于较多数量的文件描述符的监听无论是select还是poll系统调用都显得捉襟见肘，poll每次都需要将所有的文件描述符复制到内核，内核本身不会对这些文件描述符加以保存，这样的设计就导致了poll的效率的低下。 而epoll则对此做了相应的改进，不是epoll_wait的时候才传入fd，而是通过epoll_ctl把所有fd传入内核，再一起”wait”，这就省掉了不必要的重复拷贝。 其次，在 epoll_wait时，也不是把current轮流的加入fd对应的设备等待队列，而是在设备等待队列醒来时调用一个回调函数（当然，这就需要“唤醒回调”机制），把产生事件的fd归入一个链表，然后返回这个链表上的fd。另外，epoll机制实现了自己特有的文件系统eventpoll filesystem。 epoll初始化当系统启动时，epoll会进行初始化操作 1234567891011121314151617181920static int __init eventpoll_init(void){ mutex_init(&epmutex); /* Initialize t ...

背景在 Linux 的网络栈实现代码中，引用到了一些数据结构。要理解 Linux 内部的网络实现，需要先理清这些数据结构的作用。关键数据结构主要有两个: sk_buff 和 net_device。 struct sk_buff: 是整个网络数据包存储的地方。这个数据结构会被网络协议栈中的各层用来储存它们的协议头、用户数据和其他它们完成工作需要的数据。 struct net_device: 在 Linux 内核中，这个数据结构将用来代表网络设备。它会包含设备的硬件和软件配置信息。 在 Linux 的网络实现中，核心数据结构还有struct sock, 它被用来储存 socket 的信息。但是 Socket 其实是内核为用户态程序提供的一组 Api, 用来访问内核的网络栈实现，所以它不属于内核内部的网络实现，也就不再这里介绍了。 本文将先着重理解 sk_buff 数据结构。 Socket Buffer: sk_buff sk_buff: 在本文中后面部分也会被称为缓冲区 在 Linux 内核的网络代码中，这或许是最重要的数据结构，用来表示已接收或将要传输的数据。定义在 <inclu ...

设备驱动模型的需求总线、设备和驱动模型，如果把它们之间的关系比喻成生活中的例子是比较容易理解的。举个例子，充电墙壁插座安静的嵌入在墙面上，无论设备是电脑还是手机，插座都能依然不动的完成它的使命——充电，没有说为了满足各种设备充电而去更换插座的。其实这就是软件工程强调的高内聚、低耦合概念。 所谓高内聚低耦合是模块内各元素联系越紧密就代表内聚性就越高，模块间联系越不紧密就代表耦合性低。所以高内聚、低耦合强调的就是内部要紧紧抱团。设备和驱动就是基于这种模型去实现彼此隔离不相干的。这里，有的读者就要问了，高内聚、低耦合的软件模型理解，可设备和驱动为什么要采用这种模型呢？没错，好问题。下面进入今天的话题——总线、设备和驱动模型的探究。 设想一个叫 GITCHAT 的网卡，它需要接在 CPU 的内部总线上，需要地址总线、数据总线和控制总线，以及中断 pin 脚等。 那么在 GITCHAT 的驱动里需要定义 GITCHAT 的基地址、中断号等信息。假设 GITCHAT 的地址为0x0001，中断号是 2，那么： 1234567891011121314#define GITCHAT_BASE 0x0 ...