linux-Tcp IP协议栈源码阅读笔记(4)

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网络连接

4.1 连接的建立和关闭

             tcp连接建立的代码如下:

                    server=gethostbyname(SERVER_NAME);

                     sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

                     address.sin_family=AF_INET；

                     address.sin_port=htons(PORT_NUM);

                     memcpy(&address.sin_addr,server->h_addr,server->h_length);

                     connect(sockfd,&address,sizeof(address));

   连接的初始化与建立期间主要发生的事情如下：

                      

        1）sys_socket调用：调用socket_creat(),创建出一个满足传入参数family、type、和protocol的socket, 调用sock_map_fd()获取一个未被使用的文件描述符，并且申请并初始化对应的file{}结构。

        

        2）sock_creat()：创建socket结构，针对每种不同的family的socket结构的初始化，就需要调用不同的create函数来完 成。对应于inet类型的地址来说，在网络协议初始化时调用sock_register()函数中完成注册的定义如下：

         struct net_proto_family inet_family_ops={

                 PF_INET;

                 inet_create

         };所以inet协议最后会调用inet_create函数。

        

        3）inet_create: 初始化sock的状态设置为SS_UNCONNECTED,申请一个新的sock结构，并且初始化socket的成员ops初始化为 inet_stream_ops,而sock的成员prot初始化为tcp_prot。然后调用sock_init_data,将该socket结构的变 量sock和sock类型的变量关联起来。

    4）在系统初始化完毕后便是进行connect的工作，系统调用connect将一个和socket结构关联的文件描述符和一个sockaddr{}结构 的地址对应的远程机器相关联，并且调用各个协议自己对应的connect连接函数。对应于tcp类型，则 sock->ops->connect便为inet_stream_connect。

        5）inet_stream_connect: 得到sk,sk=sock->sk,锁定sk，对自动获取sk的端口号存放在sk->num中，并且用htons()函数转换存放在sk-& gt;sport中。然后调用sk->prot->connect()函数指针，对tcp协议来说就是tcp_v4_connect()函 数。然后将sock->state状态字设置为SS_CONNECTING,等待后面一系列的处理完成之后，就将状态改成 SS_CONNECTTED。

       6) tcp_v4_connect()：调用函数ip_route_connect()，寻找合适的路由存放在rt中。ip_route_connect找两 次，第一次找到下一跳的ip地址，在路由缓存或fib中找到，然后第二次找到下一跳的具体邻居，到neigh_table中找到。然后申请出tcp头的空 间存放在buff中。将sk中相关地址数据做一些针对路由的变动，并且初始化一个tcp连接的序列号，调用函数tcp_connect（），初始化tcp 头，并设置tcp处理需要的定时器。一次connect（）建立的过程就结束了。

        连接的关闭主要如下：

         1）close: 一个socket文件描述符对应的file{}结构中，有一个file_operations{}结构的成员f_ops，它的初始化关闭函数为sock_close函数。

         2）sock_close：调用函数sock_release(),参数为一个socket{}结构的指针。

         3）sock_release：调用inet_release，并释放socket的指针和文件空间

         4）inet_release: 调用和该socket对应协议的关闭函数inet_release,如果是tcp协议，那么调用的是tcp_close；最后释放sk。