2-5：套接字（Socket）编程之从内核角度深入理解套接字

Posted 2021-06-26 快乐江湖

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以TCP通信为例，创建套接字时使用的接口是 socket，监听使用的 listen，绑定使用的 bind，不管怎样， 他们都是系统调用接口。在Linux内核代码中，是通过call来区分的

其实，创建套接字的时候，在底层会首先创建一个内核结构，叫做 struct socket

其中有两个非常重要的struct，分别是 file和 sock。 file与文件有关，因为socket本质就是文件，而这是套接字，一定还要与网络相关，因此其内部还会有一个结构体是 sock

如下是sock结构体

当然这里不止这么一种 sock，还有很多种 sock，例如 tcp_sock, udp_sock, raw_sock

在sock中有两个结构体：

struct sk_buff_head	sk_receive_queue;//接受的数据放入接受队列
struct sk_buff_head	sk_write_queue;//用户层写入的数据放入该队列

当然如果你使用的是tcp，那么使用的sock就是tcp_sock

如果你使用的是udp，那么使用的sock就是udp_sock

大家可以看到无论是udp_sock还是tcp_sock，都必须保证“inet_sock has to be the first member ”
同时inet_sock里的第一个字段正是sock

整个过程实际有点绕，但是总结到下面这张图中就十分清晰了

结合前面说过的task_struct，访问时只要强转，也就是进行切片操作就可以完成任意结构体的访问了

在创建套接字时，会调用sock_map_fd，创建一个文件，然后分配文件描述符

然后再用sock_attach_fd，让文件和套接字产生关联

也就是下面这样

文件与套接字关系如下