内核中的UDP socket流程（5）——inet_create

进入函数inet_create

static int inet_create(struct net *net, struct socket *sock, int protocol,          int kern) {     struct sock *sk;     struct inet_protosw *answer;     struct inet_sock *inet;     struct proto *answer_prot;     unsigned char answer_flags;     char answer_no_check;     int try_loading_module = 0;     int err;     if (unlikely(!inet_ehash_secret))         if (sock->type != SOCK_RAW && sock->type != SOCK_DGRAM)             build_ehash_secret();

当socket为UDP时，sock->type = SOCK_DGRAM。所以这里不会调用到huild_ehash_secret()————其实这个函数是为了产生一个随机的数赋给inet_ehash_secret————暂时还不知道这个变量的确切用途。

通过sock->type和protocol在inetsw链表中找到对应的proto；

/* Look for the requested type/protocol pair. */ lookup_protocol:     err = -ESOCKTNOSUPPORT;     rcu_read_lock();     list_for_each_entry_rcu(answer, &inetsw[sock->type], list) {         err = 0;         /* Check the non-wild match. */         if (protocol == answer->protocol) {             if (protocol != IPPROTO_IP)                 break;         } else {             /* Check for the two wild cases. */             if (IPPROTO_IP == protocol) {                 protocol = answer->protocol;                 break;             }             if (IPPROTO_IP == answer->protocol)                 break;         }         err = -EPROTONOSUPPORT;     }

从以上代码可以看出，IPPROTO_IP是作为一个wild protocol使用的。首先是尽量寻找与参数protocol完全匹配的协议，如果找不到完全匹配的，如果参数是IPPROTO_IP，那么任一protocol都可以使用，如果找到PPROTO_IP协议的话，就使用该协议。

inetsw是一个static的全局变量

static struct list_head inetsw[SOCK_MAX];

该全局变量在函数inet_init中初始化

static int __init inet_init(void) {     /*      Skip some codes     */     /* Register the socket-side information for inet_create. */     for (r = &inetsw[0]; r < &inetsw[SOCK_MAX]; ++r)         INIT_LIST_HEAD(r);     for (q = inetsw_array; q < &inetsw_array[INETSW_ARRAY_LEN]; ++q)         inet_register_protosw(q);

通过inetsw_array来初始化inetsw，那么在inetsw中保存的协议顺序就与inetsw相同。

/* Upon startup we insert all the elements in inetsw_array[] into  * the linked list inetsw.  */ static struct inet_protosw inetsw_array[] = {     {         .type = SOCK_STREAM,         .protocol = IPPROTO_TCP,         .prot = &tcp_prot,         .ops = &inet_stream_ops,         .no_check = 0,         .flags = INET_PROTOSW_PERMANENT |              INET_PROTOSW_ICSK,     },     {         .type = SOCK_DGRAM,         .protocol = IPPROTO_UDP,         .prot = &udp_prot,         .ops = &inet_dgram_ops,         .no_check = UDP_CSUM_DEFAULT,         .flags = INET_PROTOSW_PERMANENT,        },        {      .type = SOCK_RAW,      .protocol = IPPROTO_IP,    /* wild card */      .prot = &raw_prot,      .ops = &inet_sockraw_ops,      .no_check = UDP_CSUM_DEFAULT,      .flags = INET_PROTOSW_REUSE,        } };

那么对于UDP来说，再找到对应的UDP protocol后，answer就指向inetsw_array[1]。

sock->ops = answer->ops;     answer_prot = answer->prot;     answer_no_check = answer->no_check;     answer_flags = answer->flags;     rcu_read_unlock();

对于UDP来说，sock->ops就指向inet_dgram_ops，answer_prot就是udp_prot，answer_no_check为UDP_CSUM_DEFAULT，answer_flags为INET_PROTOSW_PERMANENT。

下面是inet_dgram_ops的定义

const struct proto_ops inet_dgram_ops = {     .family         = PF_INET,     .owner         = THIS_MODULE,     .release     = inet_release,     .bind         = inet_bind,     .connect     = inet_dgram_connect,     .socketpair     = sock_no_socketpair,     .accept         = sock_no_accept,     .getname     = inet_getname,     .poll         = udp_poll,     .ioctl         = inet_ioctl,     .listen         = sock_no_listen,     .shutdown     = inet_shutdown,     .setsockopt     = sock_common_setsockopt,     .getsockopt     = sock_common_getsockopt,     .sendmsg     = inet_sendmsg,     .recvmsg     = inet_recvmsg,     .mmap         = sock_no_mmap,     .sendpage     = inet_sendpage, #ifdef CONFIG_COMPAT     .compat_setsockopt = compat_sock_common_setsockopt,     .compat_getsockopt = compat_sock_common_getsockopt, #endif };

answer_prot的定义是

struct proto udp_prot = {     .name         = "UDP",     .owner         = THIS_MODULE,     .close         = udp_lib_close,     .connect     = ip4_datagram_connect,     .disconnect     = udp_disconnect,     .ioctl         = udp_ioctl,     .destroy     = udp_destroy_sock,     .setsockopt     = udp_setsockopt,     .getsockopt     = udp_getsockopt,     .sendmsg     = udp_sendmsg,     .recvmsg     = udp_recvmsg,     .sendpage     = udp_sendpage,     .backlog_rcv     = __udp_queue_rcv_skb,     .hash         = udp_lib_hash,     .unhash         = udp_lib_unhash,     .rehash         = udp_v4_rehash,     .get_port     = udp_v4_get_port,     .memory_allocated = &udp_memory_allocated,     .sysctl_mem     = sysctl_udp_mem,     .sysctl_wmem     = &sysctl_udp_wmem_min,     .sysctl_rmem     = &sysctl_udp_rmem_min,     .obj_size     = sizeof(struct udp_sock),     .slab_flags     = SLAB_DESTROY_BY_RCU,     .h.udp_table     = &udp_table, #ifdef CONFIG_COMPAT     .compat_setsockopt = compat_udp_setsockopt,     .compat_getsockopt = compat_udp_getsockopt, #endif };

继续后面的代码

err = -ENOBUFS;      sk = sk_alloc(net, PF_INET, GFP_KERNEL, answer_prot);      if (sk == NULL)           goto out;      err = 0;      sk->sk_no_check = answer_no_check;      if (INET_PROTOSW_REUSE & answer_flags)           sk->sk_reuse = 1;

首先申请一个struct sock的内存，然后sk->sk_no_check用于表示是否检查checksum，1为不检查，0为检查。通过与INET_PROTOSW_REUSE的位与操作——该宏表示这个协议是自动重用socket。

inet = inet_sk(sk);      inet->is_icsk = (INET_PROTOSW_ICSK & answer_flags) != 0;      inet->nodefrag = 0;

首先，将通用sock结构用函数inet_sk转为inet_sock——UDP的域是AF_INET，然后与宏INET_PROTOSW_ICSK相与来确定是否是基于连接——查看inetsw_array，只有TCP是有这个标志的。inet->nodefrag设为0，是允许分片。

if (SOCK_RAW == sock->type) {           inet->inet_num = protocol;           if (IPPROTO_RAW == protocol)                inet->hdrincl = 1;      }

如果创建的是RAW socket，那么就以protocol协议号作为本地端口。如果protocol是IPPROTO_RAW，那么就给inet->hdincl置1，表示由用户来创建IP头，而不再由内核添加IP头。

if (ipv4_config.no_pmtu_disc)           inet->pmtudisc = IP_PMTUDISC_DONT;      else           inet->pmtudisc = IP_PMTUDISC_WANT;      inet->inet_id = 0;

设置MTU的策略——这里说策略不太合适,IP_PMTUDISC_DONT表示不对frame帧分片，IP_PMTUDISC_WANT表示通过route转发过来的包来确定最小的MTU。然后初始化inet_id.

sock_init_data(sock, sk);      sk->sk_destruct = inet_sock_destruct;      sk->sk_protocol = protocol;      sk->sk_backlog_rcv = sk->sk_prot->backlog_rcv; 初始化sk的结构体。      inet->uc_ttl = -1;      inet->mc_loop = 1;      inet->mc_ttl = 1;      inet->mc_all = 1;      inet->mc_index = 0;      inet->mc_list = NULL;      sk_refcnt_debug_inc(sk);

初始化剩余的inet的成员变量，这些变量的含义可以直接看inet_sock结构体的注释，很清晰。uc_ttl表示单播ttl，mc_loop表示回环是否有效，mc_ttl表示组播ttl，mc_all是为了支持新的socket option IP_MULTICAST_ALL，如果设置了这个标志，表示所有发往端口的组播都会传给这个socket，如果没有设置，那么只有加入了的组的组播才会传给socket。

if (inet->inet_num) {           /* It assumes that any protocol which allows           * the user to assign a number at socket           * creation time automatically           * shares.           */           inet->inet_sport = htons(inet->inet_num);           /* Add to protocol hash chains. */           sk->sk_prot->hash(sk);      }      if (sk->sk_prot->init) {           err = sk->sk_prot->init(sk);           if (err)                sk_common_release(sk);      }

当inet->inet_num不为0时，设置inet的source port，并把sk加到hash表中——对于UDP，不会执行这个。如果该协议有init函数，就调用init。通过inetsw_array可知，udp是没有init函数的，而tcp和ip，raw的init函数分别为tcp_v4_init_sock，raw_init。

到此，UDP的socket已经建立成功了。