Linux 核心--11.网络

Linux 核心--11.网络(6)
10.4.5　　接收连接请求
　　　　UDP不支持连接的概念，接收INET　socket连接请求只适用于TCP协议，一个监听socket接收操作从原始的监听socket中复制新的socket结构。接收操作透过支持的协议层，本例是INET，来接收任何连入连接请求。如果下层协议，如UDP，不支持连接，INET协议层接收操作将失败。否则接收操作透过真实协议层，本例是TCP。接收操作可以是阻塞或非阻塞。在非阻塞情况下，如果没有连入连接可接收，则接收操作失败，新建的socket　结构被废弃。在阻塞情况下，网络应用程序执行接收操作将加上一个等待队列并将之挂起，直到接收到TCP连接请求。当接收一个连接请求后，包含请求的　sk_buff　被废弃，并且　sock　数据结构返回到INET　socket层，在那与一个新的更早建立的socket结构连接。新socket文件描述符(fd)号返回给网络应用程序，然后，应用程序就能在socket操作中将这一文件描述符用于新建立的INET　BSD　socket。　

10.5　　IP层
10.5.1　　Socket　缓存
　　　　每一层协议用另外层提供的服务，这样使用多层网络协议会有一个问题：每个协议都要在传送数据时都要　加上协议头和协议尾，而数据到达时又要将之去掉。这样，在不同的协议间要有数据缓存，每一层需要知道特　定协议的头和尾放在哪个位置。一个解决办法就是在每一层中都拷贝缓存，但这样做效率就很低。Linux用　socket缓存或者说　sk_buffs　来在协议层与网络设备驱动之间交换数据。　sk_buffs　包括指针和字段长度，这样每　个协议层就可以通过标准的函数或“方法”来操作应用程序数据。　





图　10.4:　Socket　缓存　(sk_buff)　

　　　　图　　10.4　显示了　sk_buff　数据结构；每个　sk_buff　有一个数据块与之相连。　sk_buff　有四个指针，这些指针　用来操作和管理socket缓存的数据：　

head　
指向内存中数据区的开头。这一指针在　sk_buff　和其相关的数据块分配时就固定了。　
data　
指向当前协议数据的开头。这一指针是随当前拥有　sk_buff　的是哪个协议层而变化的。　
tail　
指向当前协议数据的结尾。同样，这一指针也是随当前拥有　sk_buff　的是哪个协议层而变化的。　
end　
指向内存中数据区的结尾。这一指针在　sk_buff　和其相关的数据块分配时固定。　
　　　　　len　和　truesize　这两个字段分别用来描述当前协议包长度和数据缓存总体长度。　sk_buff　处理代码提供标准的操作来向应用程序增加和移除协议头和协议尾。这就可以安全地操作　sk_buff　中的　data　,　tail　和　len　字段。　

push　
它把　data　指针指向数据区的开始并增加　len　。用于在要传输的数据开始处增加协议头。　

pull　
它把　data　指针从数据区的开始处移到数据区的结尾处，并减小　len　。用于在已接收的数据开始处移除协议头。　

put　
它把　tail　指针指向数据区的结尾处，并增加　len　。用于在要传输的数据结尾处增加数据或协议信息。　

trim　
它把　tail　指针指向数据区的开始处，并减小　len　。用于在已接收的数据尾移除数据或协议信息。　

　　　　sk_buff　结构还包含了用于一些指针，用于在处理过程中存入　sk_buff　的双连接环路列表。通用sk_buff例　程可以将　sk_buff　加入到这些列表的前面或后面，也可以删除它们。　

10.5.2　　接收IP包
　　　　第　　dd-chapter　章描述了Linux的网络设备是如何置入内核并初始化的。一系列　device　数据结构在　dev_base　表中相互连接起来。每个　device　结构描述了它的设备并提供回调例程，当需要网络驱动来执行工作时，网络协议层调用这些例程。这些函数与传输的数据及网络设备地址紧密相关。当一个网络设备从网上接收包时，它必须将接收的数据转换成　sk_buff　结构。这些　sk_buff　则被网络驱动加入到了　backlog　队列中。

　　　　如果　backlog　队列太长，则丢弃接收的　sk_buff。准备好要运行时，网络底层将被设置标志。

　　　　当网络底层按计划开始运行后，处理　backlog　队列之前，任何等待着被传输的网络包都由它来处理。　sk_buff　决定哪些层处理被接收的包。