网络协议栈实现分析<4>–两个重要数据结构

两个重要数据结构的比较和分析：

struct socket {

   //当前套接字的类型，如SOCK_STREAM,SOCK_DGRAM和SOCK_RAW

  short type; /* SOCK_STREAM, ... */

  //套接字的当前状态存储在state中，最重要的状态是SS_CONECTING,SS_CONNECTED

  socket_state state;

  //标志位

  long flags;

  //INET 地址系统中的套接字指针ops指向操作inet_proto_ops或者unix_proto_ops

  struct proto_ops *ops; /* protocols do most everything */

  

  void *data; /* protocol data经常在ops操作中强制转换层sock结构*/    

  //远端服务器套接字链接到服务器端

struct socket *conn; /* server socket connected to */

//只用于服务器端，表示等待连接但尚未完成连接的客户端socket结构链表

  struct socket *iconn; /* incomplete client conn.s */

  //指向下个socket结构

  struct socket *next;  

  //指向等待队列

  struct wait_queue **wait; /* ptr to place to wait on */

  

  struct inode *inode;

  //如果进程选择了文件异步处理，那需要将事件通知到所有到所有的进程。处于这个原因，

  这些进程需要被保存在fasync_list中

  struct fasync_struct  *fasync_list; /* Asynchronous wake up list */

};

/*

 * This structure really needs to be cleaned up.

 * Most of it is for TCP, and not used by any of

 * the other protocols.

 */

struct sock {

   //ip选项缓存于此处

  struct options *opt;

   //当前写缓存区大小

  volatile unsigned long wmem_alloc;

   //当前读缓存区大小

  volatile unsigned long rmem_alloc;

  //表示应用程序下一次写数据时对应的第一个字节的序列号

  unsigned long write_seq;

//表示本地将要发送的下一个数据包中第一个字节对应的序列号

  unsigned long sent_seq;

//表示本地希望从远端接受的下一个数据的序列号

  unsigned long acked_seq;

//应用程序有待读取数据的一个序列号

  unsigned long copied_seq;

//表示目前本地接收的对本地发送数据的应答序列号

  unsigned long rcv_ack_seq;

/*窗口大小，是一个绝对值，表示本地将要发生数据包中所包含最后一个数据的序列号不可大于window_seq.window_seq初始化为send_seq加上远端当前通报的窗口大小，这个窗口大小由TCP 首部字段指定的。*/

  unsigned long window_seq;

//fin_seq对方发送FIN数据包使用

  unsigned long fin_seq;

//下面两个字段用于紧急处理，urg_seq表示紧急数据最大序列

  unsigned long urg_seq;

//标志位，但设置为1时，表示接收到紧急数据

  unsigned long urg_data;

  /*

   * Not all are volatile, but some are, so we

   * might as well say they all are.

   */

  volatile char                 inuse,//但inuse=1表示其他进程正在使用该sock结构，本进程需要等待

dead, //dead =1表示该sock结构处于释放状态

urginline, // urginline =1表示紧急数据将被当作普通数据处理

intr,

blog,    //blog=1表示对应套接字处于节制状态，此时接收的数据全被丢弃

done,

reuse,

keepopen,    //keepopen=1表示使用保活定时器

linger,      //linger=1表示关闭套接字时需要等待一段时间确认其关闭

delay_acks,   //delay_acks=1 表示延迟应答，可1次对多个数据进行应答

destroy,      //destroy=1 表示该sock 等待销毁

ack_timed,    //

no_check,

zapped, /* In ax25 & ipx means not linked  在IpX中被使用作连接标志 */

broadcast,

nonagle;//nonagle=1表示不使用Nagle算法，Nagle算法是在一个发送的数据包被应答之前，不可再继续发送其他数据包，

  unsigned long         lingertime;//表示等待关闭操作的时间，linger=-1才有意义

  int proc;   //该sock所属的进程

//以下3个字段属于sock连接

  struct sock *next;

  struct sock *prev; /* Doubly linked chain.. */

  struct sock *pair;

//send_head,send_tail用于TCP协议重发队列

  struct sk_buff * volatile send_head;

  struct sk_buff * volatile send_tail;

//接收数据包缓存队列

  struct sk_buff_head back_log;

// partial用于创建最大长度的待发送数据包

  struct sk_buff *partial;

//partial_timer 定时器用于按时发送partical指针的数据包，以免缓存时间过长

  struct timer_list partial_timer;

//重发次数

  long retransmits;

//待发送的数据包

  struct sk_buff_head write_queue,

receive_queue;

  struct proto *prot;

  struct wait_queue **sleep;

  unsigned long daddr;

  unsigned long saddr;

  unsigned short max_unacked;

  unsigned short window;

  unsigned short bytes_rcv;

/* mss is min(mtu, max_window) */

  unsigned short mtu;       /* mss negotiated in the syn's */

  volatile unsigned short mss;       /* current eff. mss - can change */

  volatile unsigned short user_mss;  /* mss requested by user in ioctl */

  volatile unsigned short max_window;

  unsigned long  window_clamp;

  unsigned short num;

  volatile unsigned short cong_window;

  volatile unsigned short cong_count;

  volatile unsigned short ssthresh;

  volatile unsigned short packets_out;

  volatile unsigned short shutdown;

  volatile unsigned long rtt;

  volatile unsigned long mdev;

  volatile unsigned long rto;

/* currently backoff isn't used, but I'm maintaining it in case

 * we want to go back to a backoff formula that needs it

 */

  volatile unsigned short backoff;

  volatile short err;

  unsigned char protocol;

  volatile unsigned char state;

  volatile unsigned char ack_backlog;

  unsigned char max_ack_backlog;

  unsigned char priority;

  unsigned char debug;

  unsigned short rcvbuf;

  unsigned short sndbuf;

  unsigned short type;

  unsigned char localroute; /* Route locally only */

#ifdef CONFIG_IPX

  ipx_address ipx_dest_addr;

  ipx_interface *ipx_intrfc;

  unsigned short ipx_port;

  unsigned short ipx_type;

#endif

#ifdef CONFIG_AX25

/* Really we want to add a per protocol private area */

  ax25_address ax25_source_addr,ax25_dest_addr;

  struct sk_buff *volatile ax25_retxq[8];

  char ax25_state,ax25_vs,ax25_vr,ax25_lastrxnr,ax25_lasttxnr;

  char ax25_condition;

  char ax25_retxcnt;

  char ax25_xx;

  char ax25_retxqi;

  char ax25_rrtimer;

  char ax25_timer;

  unsigned char ax25_n2;

  unsigned short ax25_t1,ax25_t2,ax25_t3;

  ax25_digi *ax25_digipeat;

#endif  

#ifdef CONFIG_ATALK

  struct atalk_sock at;

#endif

/* IP 'private area' or will be eventually */

  int ip_ttl; /* TTL setting */

  int ip_tos; /* TOS */

  struct tcphdr dummy_th;

  struct timer_list keepalive_timer; /* TCP keepalive hack */

  struct timer_list retransmit_timer; /* TCP retransmit timer */

  struct timer_list ack_timer; /* TCP delayed ack timer */

  int ip_xmit_timeout; /* Why the timeout is running */

#ifdef CONFIG_IP_MULTICAST  

  int ip_mc_ttl; /* Multicasting TTL */

  int ip_mc_loop; /* Loopback (not implemented yet) */

  char ip_mc_name[MAX_ADDR_LEN]; /* Multicast device name */

  struct ip_mc_socklist *ip_mc_list; /* Group array */

#endif  

  /* This part is used for the timeout functions (timer.c). */

  int timeout; /* What are we waiting for? */

  struct timer_list timer; /* This is the TIME_WAIT/receive timer when we are doing IP */

  struct timeval stamp;

  /* identd */

  struct socket *socket;

  

  /* Callbacks */

  void (*state_change)(struct sock *sk);

  void (*data_ready)(struct sock *sk,int bytes);

  void (*write_space)(struct sock *sk);

  void (*error_report)(struct sock *sk);

  

};

 

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