openssl之BIO系列之2---BIO结构和BIO相关文件介绍

BIO结构和BIO相关文件介绍
    
    BIO的结构定义和相关项解析如下：
    （包含在bio.h文件中，其主文件为bio_lib.c）
    typedef struct bio_st BIO;
    
    struct bio_st
     {
          BIO_METHOD *method;//BIO方法结构，是决定BIO类型和行为的重要参数，各种BIO的不同之处主要也正在于此项。
          /* bio, mode, argp, argi, argl, ret */
          long (*callback)(struct bio_st *,int,const char *,int, long,long);//BIO回调函数
          char *cb_arg; /* first argument for the callback *//回调函数的第一个参量
    
          int init;//初始化标志，初始化了为1，否则为0
          int shutdown;//BIO开关标志，如果为1，则处于关闭状态，如果为0，则处于打开的状态。
          int flags; /* extra storage */
          int retry_reason;
          int num;
          void *ptr;
          struct bio_st *next_bio; /* used by filter BIOs */BIO下联
          struct bio_st *prev_bio; /* used by filter BIOs */BIO上联
          int references;
          unsigned long num_read;//读出的数据长度
          unsigned long num_write;//写入的数据长度
    
          CRYPTO_EX_DATA ex_data;
     };
    在BIO的所用成员中，method可以说是最关键的一个成员，它决定了BIO的类型，可以看到，在声明一个新的BIO结构时，总是使用下面的声明：
    BIO* BIO_new(BIO_METHOD *type);
    在源代码可以看出，BIO_new函数除了给一些初始变量赋值外，主要就是把type中的各个变量赋值给BIO结构中的method成员。
    一般来说，上述type参数是以一个类型生成函数的形式提供的，如生成一个mem型的BIO结构，就使用下面的语句：
    BIO *mem = BIO_new(BIO_s_mem());
    这样的函数有以下一些：
    【source/sink型】
    BIO_s_accept():是一个封装了类似TCP/IP socket Accept规则的接口，并且使TCP/IP操作对于BIO接口是透明的。
    BIO_s_bio():封装了一个BIO对，数据从其中一个BIO写入，从另外一个BIO读出
    BIO_s_connect():是一个封装了类似TCP/IP socket Connect规则的接口，并且使TCP/IP操作对于BIO接口是透明的
    BIO_s_fd():是一个封装了文件描述符的BIO接口，提供类似文件读写操作的功能
    BIO_s_file():封装了标准的文件接口的BIO，包括标志的输入输出设备如stdin等
    BIO_s_mem():封装了内存操作的BIO接口，包括了对内存的读写操作
    BIO_s_null():返回空的sink型BIO接口，写入这种接口的所有数据读被丢弃，读的时候总是返回EOF
    BIO_s_socket():封装了socket接口的BIO类型
    【filter型】
    BIO_f_base64()：封装了base64编码方法的BIO,写的时候进行编码，读的时候解码
    BIO_f_buffer()：封装了缓冲区操作的BIO，写入该接口的数据一般是准备传入下一个BIO接口的，从该接口读出的数据一般也是从另一个BIO传过来的。
    BIO_f_cipher()：封装了加解密方法的BIO，写的时候加密，读的时候解密
    BIO_f_md()：封装了信息摘要方法的BIO，通过该接口读写的数据都是已经经过摘要的。
    BIO_f_null()：一个不作任何事情的BIO，对它的操作都简单传到下一个BIO去了，相当于不存在。
    BIO_f_ssl()：封装了openssl 的SSL协议的BIO类型，也就是为SSL协议增加了一些BIO操作方法。
    上述各种类型的函数正是构成BIO强大功能的基本单元，所以，要了解BIO的各种结构和功能，也就应该了解这些函数类型相关的操作函数。
    所有这些源文件，都基本上包含于/crypto/bio/目录下的同名.c文件（大部分是同名的）中。
    在BIO_METHOD里面，定义了一组行为函数，上述不通类型的BIO_METHOD行为函数的定义是不同的，其结构如下（以非16位系统为例）：
    typedef struct bio_method_st
     {
          int type;
          const char *name;
          int (*bwrite)(BIO *, const char *, int);
          int (*bread)(BIO *, char *, int);
          int (*bputs)(BIO *, const char *);
          int (*bgets)(BIO *, char *, int);
          long (*ctrl)(BIO *, int, long, void *);
          int (*create)(BIO *);
          int (*destroy)(BIO *);
          long (*callback_ctrl)(BIO *, int, bio_info_cb *);
     } BIO_METHOD;
    
    在BIO的成员中，callback也是比较重要的，它能够用于程序调试用或者自定义改变BIO的行为。详细会在以后相关的部分介绍。
    BIO的很多操作，都是BIO_ctrl系列函数根据不通参数组成的宏定义来完成的。所以要了解BIO的行为，了解BIO_ctrl系列函数以及其各个参数的意义也是很重要的。
    
    【BIO目录文件的简要说明】
    bio.h：主定义的头文件，包括了很多通用的宏的定义。
    bio_lib.c主要的BIO操作定义文件，是比较上层的函数了。
    bss_*系列：是soruce/sink型BIO具体的操作实现文件
    bf_*系列：是filter型BIO具体的操作实现文件
    bio_err.c:是错误信息处理文件
    bio_cb.c：是callback函数的相关文件
    b_print.c:是信息输出的处理函数文件
    b_socket.c:是Socket连接的一些相关信息处理文件
    b_dump.c:是对内存内容的存储操作处理
    

    由于时间和能力有限，这个概述就写到这儿了，以后的文章主要根据openssl的帮助文档，并结合源代码做一些分析。

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