网络协议结构

Linux内核中一切皆为文件，网络协议栈在内核中以文件系统sockfs存在，该文件系统中的文件就是套接字，Linux抽象所有文件系统，通过VFS虚拟文件系统统一管理，网络系统也是这样，当中也存在超级块、索引节点、目录项。

在proc文件系统通过如下方式得到当前内核所有文件系统总称：

观察到文件系统分为第一列有nodev和无nodev，前者只存在于内核中，采用非持久性的存储方式，后者则存在于磁盘这样的块设备中。这里注意，sockfs的“虚拟“和VFS的“虚拟”是两个不同概念。前者表示sockfs不存在于磁盘中，它们存在于内存中，只要系统重启信息全部丢失。而虚拟文件系统是对所有文件系统的一种抽象，将所有不同文件系统的共同信息放入同一组数据结构中，为上层提供统一接口。

VFS用于描述文件系统类型的数据结构为file_system_type。

static struct file_system_type sock_fs_type = {
	.name =		"sockfs",
	.get_sb =	sockfs_get_sb,
	.kill_sb =	kill_anon_super,
};
static struct file_system_type proc_fs_type = {
	.name		= "proc",
	.get_sb		= proc_get_sb,
	.kill_sb	= proc_kill_sb,
};

文件系统名称从file_system_type中的name获得。

socket结构：

       内核中通过socket结构表示套接字，包含描述套接字状态的state，套接字标志位flag，等待队列wait，与套接字相关的文件对象file。

/**
 *  struct socket - general BSD socket
 *  @state: socket state (%SS_CONNECTED, etc)
 *  @type: socket type (%SOCK_STREAM, etc)
 *  @flags: socket flags (%SOCK_ASYNC_NOSPACE, etc)
 *  @ops: protocol specific socket operations
 *  @fasync_list: Asynchronous wake up list
 *  @file: File back pointer for gc
 *  @sk: internal networking protocol agnostic socket representation
 *  @wait: wait queue for several uses
 */
struct socket {
	socket_state		state;
	short			type;
	unsigned long		flags;
	const struct proto_ops	*ops;
	struct fasync_struct	*fasync_list;
	struct file		*file;
	struct sock		*sk;
	wait_queue_head_t	wait;
};

在该结构中包含一个类似的结构struct sock，也描述套接字，struct sock含有大量字段描述协议通用属性，而socket描述应用程序相关部分。

struct sk_buf 用于描述网络协议中的数据包，无论数据包处于哪一层都会有一个sk_buf与之对应，通过结构内部的几个指针结构可以完成去包头和加包头操作。

三者关系：

每个socket结构都有一个sk字段指向sock结构，sock结构存在sk_sock结构反指向socket结构，struct sock通过struct sk_buff_head  sk_receive_queue和sk_write_queue，指向struct sk_buff_head头部，sk_buff_head中有struct sk_buff *next和*prev指向真正的sk_buf。