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• socket_create:創(chuàng)建一個 struct socket 結(jié)構(gòu)，然后通過 sock_map_fd 和文件描述符對應(yīng)起來。
  • 參數(shù)：
    • family：表示地址族。
    • type：也即 Socket 的類型。
    • protocol：是協(xié)議。

    分別是 SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM 和 SOCK_RAW。
    inetsw 數(shù)組是在系統(tǒng)初始化的時候初始化的，type 作為下標，里面的內(nèi)容是 struct inet_protosw，是協(xié)議，也即 inetsw 數(shù)組對于每個類型有一項，這一項里面是屬于這個類型的協(xié)議。
    因為上述結(jié)構(gòu)，我們可以通過 family》type》protocol 獲取到對應(yīng)到inet_protosw 最后得到不同的 ops并賦值給socket到ops TCP的就是 inet_stream_ops。

• bind 函數(shù)：sockfd_lookup_light 會根據(jù) fd 文件描述符，找到 struct socket 結(jié)構(gòu)。然后將 sockaddr 從用戶態(tài)拷貝到內(nèi)核態(tài)，然后調(diào)用 struct socket 結(jié)構(gòu)里面 ops 的 bind 函數(shù)，即調(diào)用 inet_bind。bind 里面會調(diào)用 sk_prot 的 get_port 函數(shù)，也即 inet_csk_get_port 來檢查端口是否沖突，是否可以綁定。如果允許，則會設(shè)置 struct inet_sock 的本方的地址 inet_saddr 和本方的端口 inet_sport，對方的地址 inet_daddr 和對方的端口 inet_dport 都初始化為 0。
• listen 函數(shù)：我們還是通過 sockfd_lookup_light，根據(jù) fd 文件描述符，找到 struct socket 結(jié)構(gòu)。接著，我們調(diào)用 struct socket 結(jié)構(gòu)里面 ops 的 listen 函數(shù)也即調(diào)用 inet_listen。 這里面建立了一個新的結(jié)構(gòu) inet_connection_sock，客戶端和服務(wù)端都是有一個結(jié)構(gòu)維護連接的狀態(tài)，就是指這個結(jié)構(gòu)。

在內(nèi)核中，為每個 Socket 維護兩個隊列。一個是已經(jīng)建立了連接的隊列，這時候連接三次握手已經(jīng)完畢，處于 established 狀態(tài)；一個是還沒有完全建立連接的隊列，這個時候三次握手還沒完成，處于 syn_rcvd 的狀態(tài)。服務(wù)端調(diào)用 accept 函數(shù)，其實是在第一個隊列中拿出一個已經(jīng)完成的連接進行處理。如果還沒有完成就阻塞等待。這里的 icsk_accept_queue 就是第一個隊列。

• accept 函數(shù):原來的 socket 是監(jiān)聽 socket，這里我們會找到原來的 struct socket，并基于它去創(chuàng)建一個新的 newsock。這才是連接 socket。除此之外，我們還會創(chuàng)建一個新的 struct file 和 fd，并關(guān)聯(lián)到 socket。

inet_csk_accept 的實現(xiàn)，印證了上面我們講的兩個隊列的邏輯。如果 icsk_accept_queue 為空，則調(diào)用 inet_csk_wait_for_connect 進行等待；等待的時候，調(diào)用 schedule_timeout，讓出 CPU，并且將進程狀態(tài)設(shè)置為 TASK_INTERRUPTIBLE。如果再次 CPU 醒來，我們會接著判斷 icsk_accept_queue 是否為空，同時也會調(diào)用 signal_pending 看有沒有信號可以處理。一旦 icsk_accept_queue 不為空，就從 inet_csk_wait_for_connect 中返回，在隊列中取出一個 struct sock 對象賦值給 newsk。

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• conect 函數(shù)：三次握手過程：
  • 通過 tcp_v4_connect函數(shù)，查詢路由表，選擇從那個網(wǎng)卡出去。然后將狀態(tài)置為TCP_SYN_SEND,然后初始化TCP 的 seq num，也即 write_seq，然后調(diào)用 tcp_connect 進行發(fā)送SYN 包。
  • 服務(wù)端處理函數(shù) tcp_rcv_state_process ，根據(jù)不同的狀態(tài)回應(yīng)請求，由于當前服務(wù)端在TCP_LISTEN狀態(tài)，會調(diào)用 tcp_v4_send_synack，服務(wù)端將狀態(tài)改為TCP_SYN_RECV并發(fā)送SYN_ACK保存。
  • 客戶端到 tcp_rcv_state_process ，由于客戶端處于 TCP_SYN_SEND，會調(diào)用 tcp_send_ack，然后將客戶端狀態(tài)改為TCP_ESTABLISHED，然后發(fā)送ACK-ACK包。
  • 服務(wù)端到tcp_rcv_state_process，由于服務(wù)端處于TCP_SYN_RECV狀態(tài)，將狀態(tài)轉(zhuǎn)為TCP_ESTABLISHED，然后就可以將這個連接放到就緒隊列然后接收請求。