struct socket 結構詳解

使用者使用socket系統呼叫編寫應用程式時，通過乙個數字來表示乙個socket，所有的操作都在該數字上進行，這個數字稱為套接字描述符。在系統呼叫的實現函式裡，這個數字就會被對映成乙個表示socket的結構體，該結構體儲存了該socket的所有屬性和資料。在核心的協議中實現中，關於表示 socket的結構體，是乙個比較複雜的東西，下面一一介紹。

struct socket。

這是乙個基本的bsd socket，我們呼叫socket系統呼叫建立的各種不同型別的socket，開始建立的都是它，到後面，各種不同型別的socket在它的基礎上進行各種擴充套件。struct socket是在虛擬檔案系統上被建立出來的，可以把它看成乙個檔案，是可以被安全地擴充套件的。下面是其完整定義：

c**

struct socket ;

state用於表示socket所處的狀態，是乙個列舉變數，其型別定義如下：

c**

typedef enum socket_state;

該成員只對tcp socket有用，因為只有tcp是面向連線的協議，udp跟raw不需要維護socket狀態。

flags是一組標誌位，在核心中並沒有發現被使用。

ops是協議相關的一組操作集，結構體struct proto_ops的定義如下：

c**

struct proto_ops ;

協議棧中總共定義了三個strcut proto_ops型別的變數，分別是myinet_stream_ops, myinet_dgram_ops, myinet_sockraw_ops，對應流協議, 資料報和原始套介面協議的操作函式集。

type是socket的型別，對應的取值如下：

c**

enum sock_type ;

sk是網路層對於socket的表示，結構體struct sock比較龐大，這裡不詳細列出，只介紹一些重要的成員，

sk_prot和sk_prot_creator，這兩個成員指向特定的協議處理函式集，其型別是結構體struct proto，該結構體也是跟struct proto_ops相似的一組協議操作函式集。這兩者之間的概念似乎有些混淆，可以這麼理解，struct proto_ops的成員操作struct socket層次上的資料，處理完了，再由它們呼叫成員sk->sk_prot的函式，操作struct sock層次上的資料。即它們之間存在著層次上的差異。struct proto型別的變數在協議棧中總共也有三個，分別是mytcp_prot，myudp_prot，myraw_prot，對應tcp, udp和raw協議。

sk_state表示socket當前的連線狀態，是乙個比struct socket的state更為精細的狀態，其可能的取值如下：

c**

enum ;

struct inet_sock。

這是inet域專用的乙個socket表示，它是在struct sock的基礎上進行的擴充套件，在基本socket的屬性已具備的基礎上，struct inet_sock提供了inet域專有的一些屬性，比如ttl，組播列表，ip位址，埠等，下面是其完整定義：

c**

struct inet_sock cork;

};

struct raw_sock

這是raw協議專用的乙個socket的表示，它是在struct inet_sock基礎上的擴充套件，因為raw協議要處理icmp協議的過濾設定，其定義如下：

c**

struct raw_sock ;

struct udp_sock

這是udp協議專用的乙個socket表示，它是在struct inet_sock基礎上的擴充套件，其定義如下：

c**

struct udp_sock ;

struct inet_connection_sock

看完上面兩個，我們覺得第三個應該就是struct tcp_sock了，但事實上，struct tcp_sock並不直接從struct inet_sock上擴充套件，而是從struct inet_connection_sock基礎上進行擴充套件，struct inet_connection_sock是所有面向連線的socket的表示，關於該socket，及下面所有tcp相關的socket，我們在分析 tcp實現時再詳細介紹，這裡只列出它們的關係。

strcut tcp_sock

這是tcp協議專用的乙個socket表示，它是在struct inet_connection_sock基礎進行擴充套件，主要是增加了滑動視窗協議，避免擁塞演算法等一些tcp專有屬性。

struct inet_timewait_sock

struct tcp_timewait_sock

在struct inet_timewait_sock的基礎上進行擴充套件。

struct inet_request_sock

struct tcp_request_sock

在struct inet_request_sock的基礎上進行擴充套件。

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