原始碼分析 socket的建立

這節主要介紹下socket建立的大致流程，我們只關注總體流程，流程總有很多細節，我們暫不去討論，隨著閱讀原始碼量的增加，這些細節問題會迎刃而解，有些機制會在後續其他章節介紹，以免影響此節主要內容分析。

下面是建立socket的主體流程。

static
int __sock_create(struct net *net, int family, int type, int protocol, struct socket **res, int kern)

從上面的內容可以看出，create_socket 主體就兩個流程： sock_alloc 以及pf->create鉤子函式。下面具體分析

static
struct socket *sock_alloc(void)

1.1 new_inode

從檔案系統中獲取socket相關的inode節點。

new_inode->alloc_inode->sock_alloc_inode[sb->s_op->alloc_inode]

struct socket_alloc ;
static
struct inode *sock_alloc_inode(struct super_block *sb)

其中sock_inode_cachep變數就是穿件的cache物件，在init函式中會通過kmem_cache_create來建立，可以通過下面的命令檢視分配的情況

root@ubuntu :/# cat /proc/slabinfo | grep sock_inode_cache sock_inode_cache 175 175640254 : tunables 000 : slabdata 7

70

1.2 sock_i

static
inline
struct socket *socket_i(struct inode *inode)
#define container_of(ptr, type, member) ()
#define offsetof(type, member) ((size_t)&((type *)0 -> member)

對於這個技巧用的還是比較多的，常見如鍊表，一般會將鍊錶的結構體放在物件裡面，知道了鍊錶節點位址，將其轉換為對應物件的位址。

2.1 協議族函式註冊

以af_inet(af_inet.c)協議為例

fs_initcall(inet_init); //將inet_init安裝到initcall中去

關於initcall以後再學習介紹。// todo

通過這樣的註冊，linux在初始化的時候會執行inet_init()函式，下面分析下這個函式：

static
int __init inet_init(void)
int sock_register(const
struct net_proto_family *ops)
static
struct net_proto_family inet_family_ops = ;

到這裡，我麼就清楚上面pf->create指的是什麼了

2.2 協議結構體初始化

static
int inet_create(struct net *net, struct socket *sock, int protocol)
else 
if (ipproto_ip == answer->protocol)
break;
}err = -eprotonosupport;
}/* upon startup we insert all the elements in inetsw_array into
* the linked list inetsw.
*/static
struct inet_protosw inetsw_array =
,    ,
};

上面這段**根據型別和協議在inetsw_array陣列中找到對應的協議處理介面。可以反映為什麼在建立socket時，第三個引數protocal可以為0(ipproto_ip)。關於註冊邏輯可以檢視inet_register_protosw

if (unlikely(err))  else
goto out_rcu_unlock;
}...    sock->ops = answer->ops;
answer_prot = answer->prot; // 傳輸層使用的協議結構（socket layer -> transport layer inte***ce）
answer_no_check = answer->no_check;
answer_flags = answer->flags;
rcu_read_unlock();
warn_on(answer_prot->slab == null);
err = -enobufs;
sk = sk_alloc(net, pf_inet, gfp_kernel, answer_prot); // 返回sock指標，實際上分配的是tcp_sock(第乙個元素是inet_connection_sock， 而inet_connection_sock 第乙個元素是inet_sock， 同時inet_sock第乙個元素是sock)
if (sk == null)
goto out;
err = 0;
sk->sk_no_check = answer_no_check;
if (inet_protosw_reuse & answer_flags)
sk->sk_reuse = 1;
inet = inet_sk(sk); // 指標轉換： sock => inet_sock
... 
// sock結構資料初始化
sock_init_data(sock, sk);
...    // 協議初始化 sk_prot = sk->sk_prot_creator = prot (inetsw_array)
if (sk->sk_prot->init) 
...}

這樣，socket結構的初始化工作就完成了，其中涉及的結構體有struct sockstruct socketstruct sk_buffstruct net_sockstruct inet_connect_sock它們之間的關係看下原始碼也就清楚了，這裡也就不展示了。

初始化的總體思路：首先通過sock_alloc進行記憶體資源分配建立sock_alloc(包含socket和vfs_inode)，之後呼叫協議族net_families[family]註冊的函式create進行協議初始化的工作，依次初始socket、sock、tcp_sock等結構體資訊。

《追蹤linux tcp/ip **執行》

linux-2.6.32

原始碼分析 socket的建立

socket程式設計例項（原始碼）

跨平台非阻塞SOCKET實現原始碼分析

spring原始碼分析 spring原始碼分析

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