應用程式可通過呼叫send(write, sendmsg等)利用tcp socket向網路傳送應用資料，而tcp/ip協議棧再通過網路裝置介面把已經組織成struct sk_buff的應用資料(tcp資料報)真正傳送到網路上，由於應用程式呼叫send的速度跟網路介質傳送資料的速度存在差異，所以，一部分應用資料被組織成tcp資料報之後，會快取在tcp socket的傳送快取佇列中，等待網路空閒時再傳送出去。同時，tcp協議要求對端在收到tcp資料報後，要對其序號進行ack，只有當收到乙個tcp 資料報的ack之後，才可以把這個tcp資料報(以乙個struct sk_buff的形式存在)從socket的傳送緩衝佇列中清除。
tcp socket的傳送緩衝區實際上是乙個結構體struct sk_buff的佇列，我們可以把它稱為傳送緩衝佇列，由結構體struct sock的成員sk_write_queue表示。sk_write_queue是乙個結構體struct sk_buff_head型別，這是乙個struct sk_buff的雙向鍊錶，其定義如下：
struct sk_buff_head ;
核心**中，先在這個佇列中建立足夠存放資料的struct sk_buff，然後向佇列存入應用資料。
結構體struct sock的成員sk_wmem_queued表示傳送緩衝佇列中已分配的位元組數，一般來說，分配乙個struct sk_buff是用於存放乙個tcp資料報，其分配位元組數應該是mss+協議首部長度。在我的實驗環境中，mss值是1448，協議首部取最大長度 max_tcp_header，在我的實驗環境中為224。經資料對齊處理後，最後struct sk_buff的truesize為1956。也就是佇列中每分配乙個struct sk_buff，成員sk_wmem_queue的值就增加1956。
struct sock的成員sk_forward_alloc是表示預分配長度。當我們第一次要為傳送緩衝佇列分配乙個struct sk_buff時，我們並不是直接分配需要的記憶體大小，而是會以記憶體頁為單位進行的預分配。
tcp協議分配struct sk_buff的函式是sk_stream_alloc_pskb。它首先根據傳入的引數指定的大小在記憶體中分配乙個struct sk_buff，如果成功，sk_forward_alloc取該大小值，並向上取整到頁(4096位元組)的整數倍。並累加到struct sock的成員sk_prot，也即表示tcp協議的結構體mytcp_prot的成員memory_allocated中，該成員是乙個指標，指向變數 tcp_memory_allocated，它表示的是當前整個tcp協議當前為緩衝區所分配的記憶體(包括讀緩衝佇列)
當把這個新分配成功的struct sk_buff放入到緩衝佇列sk_write_queue後，從sk_forward_alloc中減去該sk_buff的truesize值。第二次分配struct sk_buff時，只要再從sk_forward_alloc中減去新的sk_buff的truesize即可，如果sk_forward_alloc已經小於當前的truesize，則將其再加上乙個頁的整數倍值，並累加入tcp_memory_allocated。
也就是說，通過sk_forward_alloc使全域性變數tcp_memory_allocated儲存當前tcp協議總的緩衝區分配記憶體的大小,並且該大小是頁邊界對齊的。
(2)
前面講到struct sock的成員sk_forward_alloc表示預分配記憶體大小，用於向全域性變數mytcp_memory_allocated累加當前已分配的整個 tcp協議的緩衝區大小。之所以要累加這個值，是為了對tcp協議總的可用緩衝區大小作限制。表示tcp協議的結構體mytcp_prot還有幾個成員與緩衝區相關。
mysysctl_tcp_mem是乙個陣列，由mytcp_prot的成員sysctl_mem指向，陣列共有三個元素，mysysctl_tcp_mem[0]表示對緩衝區總的可用大小的最低限制，當前總共分配的緩衝區大小低於這個值，則沒有問題，分配成功。 mysysctl_tcp_mem[2]表示對緩衝區可用大小的最高硬性限制，一旦總分配的緩衝區大小超出這個值，我們只好把tcp
socket 的傳送緩衝區的預設大小sk_sndbuf減小為已分配緩衝佇列大小的一半，但不能小於sock_min_sndbuf(2k)，但保證這一次的分配成功。mysysctl_tcp_mem[1]介於前面兩個值的中間，這是乙個警告值，一旦超出這個值，進入警告狀態，這個狀態下，根據呼叫引數來決定此次分配是否成功。
這三個值的大小是根據所在系統的記憶體大小，在初始化時決定的，在我的實驗環境中，記憶體大小為256m，這三個值分配是：96k，128k，192k。它們可以通過/proc檔案系統，在/proc/sys/net/ipv4/tcp_mem中進行修改。當然，除非特別需要，一般無需改動這些預設值。
mysysctl_tcp_wmem也是乙個同樣結構的陣列，表示傳送緩衝區的大小限制，由mytcp_prot的成員sysctl_wmem指向，其預設值分別是4k，16k，128k。可以通過/proc檔案系統，在/proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem中進行修改。struct sock的成員sk_sndbuf的值是真正的傳送緩衝佇列的預設大小，其初始值取中間乙個16k。在tcp資料報的傳送過程中，一旦 sk_wmem_queued超過sk_sndbuf的值，則傳送停止，等待傳送緩衝區可用。因為有可能一批已傳送出去的資料還沒有收到ack，同時，緩衝佇列中的資料也可全部發出去，已達到清空緩衝佇列的目的，所以，只要在網路不是很差的情況下(差到沒有辦法收到ack)，這個等待在一段時間後會成功的。
全域性變數mytcp_memory_pressure是乙個標誌，在tcp緩衝大小進入警告狀態時，它置1，否則置0。
(3)
mytcp_sockets_allocated是到目前為止，整個tcp協議中建立的socket的個數，由mytcp_prot的成員 sockets_allocated指向。可以在/proc/net/sockstat檔案中檢視，這只是乙個供統計檢視用的資料，沒有任何實際的限制作用。
mytcp_orphan_count表示整個tcp協議中待銷毀的socket的個數(已無用的socket)，由mytcp_prot的成員orphan_count指向，也可以在/proc/net/sockstat檔案中檢視。
mysysctl_tcp_rmem是跟mysysctl_tcp_wmem相同結構的陣列，表示接收緩衝區的大小限制，由mytcp_prot的成員 sysctl_rmem指向，其預設值分別是4096bytes，87380bytes，174760bytes。它們可以通過/proc檔案系統，在 /proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem中進行修改。struct sock的成員sk_rcvbuf表示接收緩衝佇列的大小，其初始值取mysysctl_tcp_rmem[1],成員sk_receive_queue 是接收緩衝佇列，結構跟sk_write_queue相同。
tcp socket的傳送緩衝佇列跟接收緩衝佇列的大小既可以通過/proc檔案系統進行修改，也可以通過tcp選項操作進行修改。套接字級別上的選項 so_rcvbuf可用於獲取和修改接收緩衝佇列的大小(即strcut sock->sk_rcvbuf的值)，比如下列的**可用於獲取當前系統的接收緩衝佇列大小：
int rcvbuf_len;
int len = sizeof(rcvbuf_len);
if( getsockopt( fd, sol_socket, so_rcvbuf, (void *)&rcvbuf_len, &len ) < 0 )
printf("the recevice buf len: %d\n", rcvbuf_len );
而套接字級別上的選項so_sndbuf則用於獲取和修改傳送緩衝佇列的大小(即struct sock->sk_sndbuf的值)，**同上，只需改so_rcvbuf為so_sndbuf即可。
獲取傳送和接收緩衝區的大小相對簡單一些，而設定的操作在核心中動作會稍微複雜一些，另外，在介面上也會有所差異，即由setsockopt傳入的表示緩衝區大小的引數是實際大小的1/2，即，如果想要設傳送緩衝區的大小為20k，則需要這樣呼叫setsockopt：
int rcvbuf_len = 10 * 1024; //實際緩衝區大小的一半。
int len = sizeof(rcvbuf_len);
if( setsockopt( fd, sol_socket, so_sndbuf, (void *)&rcvbuf_len, len ) < 0 )
在核心中，首先核心要判斷新設定的值是否超過上限，若超過，則取上限為新值，傳送和接收緩衝區大小的上限值分別為sysctl_wmem_max和 sysctl_rmem_max的2倍。這兩個全域性變數的值是相等的，都為(sizeof(struct sk_buff) + 256) * 256，大概為64k負載資料，由於struct sk_buff的影響，實際傳送和接收緩衝區的大小最大都可設到210k左右。它們的下限是2k,即緩衝區大小不能低於2k。
另外，so_sndbuf和so_rcvbuf有乙個特殊的版本：so_sndbufforce和so_rcvbufforce，它們不受傳送和接收緩衝區大小上限的限制，可設定不小於2k的任意緩衝區大小。(完)
socket的傳送與接收緩衝區
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tcp socket的傳送與接收緩衝區
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