TCP/IP - 分配并初始化socket结构

最新推荐文章于 2024-11-24 17:42:32 发布

xsj1987

最新推荐文章于 2024-11-24 17:42:32 发布

阅读量680

点赞数

分类专栏： TCP/IP

TCP/IP 专栏收录该内容

15 篇文章

订阅专栏

本文详细解析了Linux系统中Socket的创建过程，包括sys_socketcall()、sys_socket()、sock_create()、__sock_create()等关键函数的工作原理，并介绍了socket结构的分配与初始化。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1. sock_create()函数：

创建socket的函数sys_socket()，在这个函数中调用sock_create()来完成创建。

在内核的net/socket.c文件中。

sys_socketcall()->sys_socket()->sock_create()。

实际调用__sock_create()函数执行创建任务。

2. __sock_create()函数：

sys_socketcall()->sys_socket()->sock_create()->__sock_create()。

调用函数sock_alloc()分配socket结构和文件节点。

int err;
struct socket *sock;
const struct net_proto_family *pf;

sock = sock_alloc(); // 分配socket结构空间

sock->type = type; // 记录socket类型

if (net_families[family] == NULL) // 检查协议族操作表
    request_module("net-pf-%d", family); // 安装协议族操作表

pf = rcu_dereference(net_families[family]); // 取得协议族操作表

err = pf->create(net, sock, protocol); // 执行协议族的创建函数

*res = sock; // 返回创建的socket

3. sock_alloc()函数：

sys_socketcall()->sys_socket()->sock_create()->__sock_create()->sock_alloc()。

通过new_inode()函数分配socket网络文件系统的inode节点。

sock_mnt是socket网络文件系统的根节点。

在socket网络文件系统分配inode节点后，可以通过函数read()和write()找到socket进行读/写操作。

调用内联函数SOCKET_I()取得socket结构指针。

设置inode节点，如：标记为socket节点并记录下当前进程的信息，最后增加socket的使用计数。

struct inode *inode;
struct socket *sock;

inode = new_inode(sock_mnt->mnt_sb); // 在网络文件系统中创建文件节点同时分配socket结构

sock = SOCKET_I(inode); // 取得socket结构指针

4. SOCKET_I()函数：

sys_socketcall()->sys_socket()->sock_create()->__sock_create()->sock_alloc()->SOCKET_I()。

使用宏container_of。

重要数据结构socket_alloc。

在new_inode()函数中，在分配节点过程中会通过alloc_inode()函数调用超级块的函数操作表，最终是调用sock_alloc_inode()函数完成socket_alloc结构的分配。

struct socket_alloc
{
    struct socket socket; // 分配的socket结构
    struct inode vfs_inode; // 分配的文件节点结构
};

5. sock_alloc_inode()函数：

sys_socketcall()->sys_socket()->sock_create()->__sock_create()->sock_alloc()->new_inode()->alloc_inode()->sock_alloc_inode()。

从slab高速缓存sock_inode_cache直接进行分配，这个缓存块是在init_inodecache()函数中建立的，该函数在初始化函数sock_init()中被调用。

初始化socket中的等待队列，将socket的状态设为未连接。

struct socket_alloc *ei;

ei = kmem_cache_alloc(sock_inode_cachep, GFP_KERNEL); // 分配socket_alloc结构

init_waitqueue_head(&ei->socket.wait); // 初始化等待队列头
// 初始化socket
ei->socket.fasync_list = NULL;
ei->socket.state = SS_UNCONNECTED;
ei->socket.flags = 0;
ei->socket.ops = NULL;
ei->socket.sk = NULL;
ei->socket.file = NULL;

6. init_inodecache()函数：

调用kmem_cache_creat()函数以socket_alloc结构的长度为单位创建高速缓存。