TCP发送源码学习(3)--tcp_transmit_skb

一、tcp_transmit_skb

static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
                gfp_t gfp_mask)
{
    const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
    struct inet_sock *inet;
    struct tcp_sock *tp;
    struct tcp_skb_cb *tcb;
    struct tcp_out_options opts;
    unsigned tcp_options_size, tcp_header_size;
    struct tcp_md5sig_key *md5;
    struct tcphdr *th;
    int err;

    BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));

    /* If congestion control is doing timestamping, we must
     * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
     */
  /*如果拥塞控制需要做时间才有，则必须在克隆或者拷贝报文之前设置一个时间戳。
    linux支持了多达十种拥塞控制算法，但并不是每种算中都需要做时间采样的，
    因此在设置时间戳前先判断当前的拥塞算法是否需要做时间采样。*/
    if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
        __net_timestamp(skb);

    /*根据传递进来的clone_it参数来确定是否需要克隆待发送的报文。*/
    if (likely(clone_it)) {
        /*如果skb已经被clone，则只能复制该skb的数据到新分配的skb中*/
        if (unlikely(skb_cloned(skb)))
            skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
        else
        /*clone新的skb*/
            skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
        if (unlikely(!skb))
            return -ENOBUFS;
    }

    /*获取INET层和TCP层的传输控制块、skb中的TCP私有数据块。*/
    inet = inet_sk(sk);
    tp = tcp_sk(sk);
    tcb = TCP_SKB_CB(skb);
    memset(&opts, 0, sizeof(opts));

    /*根据TCP选项重新调整TCP首部的长度。*/
    /*判断当前TCP报文是否是SYN段，因为有些选项只能出现在SYN报文中，需做特别处理。*/
    if (unlikely(tcb->flags & TCPHDR_SYN))
        tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
    else
        tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts, &md5);

    /*tcp首部的总长度等于可选长度加上struct tcphdr。*/
    tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);

    /*如果已发出但未确认的数据包数目为零，则只初始化拥塞控制，并开始跟踪该连接的RTT。*/
    if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
        tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);

    /*调用skb_push()在数据部分的头部添加TCP首部，长度即为之前计算得到的那个tcp_header_size，实际上是把data指针往上移。*/
    skb_push(skb, tcp_header_size);
    skb_reset_transport_header(skb);
    /*SKB已添加到发送队列中，但是从SKB的角度去看还不知道他是属于哪个传输控制块，因此调用skb_set_owner_w设置该SKB的宿主。*/
    skb_set_owner_w(skb, sk);

    /* Build TCP header and checksum it. */
    /*填充TCP首部中的源端口source、目的端口dest、TCP报文的序号seq、确认序号ack_seq以及各个标志位*/
    th = tcp_hdr(skb);
    th->source        = inet->inet_sport;
    th->dest        = inet->inet_dport;
    th->seq            = htonl(tcb->seq);
    th->ack_seq        = htonl(tp->rcv_nxt);
    *(((__be16 *)th) + 6)    = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
                    tcb->flags);

    /*分两种情况设置TCP首部的接收窗口的大小*/
    if (unlikely(tcb->flags & TCPHDR_SYN)) {
        /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
         * is never scaled.
         */
        /*如果是SYN段，则设置接收窗口初始值为rcv_wnd*/
        th->window    = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
    } else {
        /*如果是其他的报文，则调用tcp_select_window()计算当前接收窗口的大小。*/
        th->window    = htons(tcp_select_window(sk));
    }
    /*初始化TCP首部的校验码和紧急指针，具体请参考TCP协议中的首部定义。*/
    th->check        = 0;
    th->urg_ptr        = 0;

    /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
    if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
        if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
            th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
            th->urg = 1;
        } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
            th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
            th->urg = 1;
        }
    }

    tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
    if (likely((tcb->flags & TCPHDR_SYN) == 0))
        TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);

#ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
    /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
    if (md5) {
        sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
        tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
                     md5, sk, NULL, skb);
    }
#endif

    icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);

    if (likely(tcb->flags & TCPHDR_ACK))
        tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));

    if (skb->len != tcp_header_size)
        tcp_event_data_sent(tp, skb, sk);

    if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
        TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
                  tcp_skb_pcount(skb));
    /*调用发送接口queue_xmit发送报文，进入到ip层，如果失败返回错误码。在TCP中该接口实现函数为ip_queue_xmit()*/
    err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb);
    if (likely(err <= 0))
        return err;

    tcp_enter_cwr(sk, 1);

    return net_xmit_eval(err);
}