linux源码分析

linux的tcp-ip栈代码的详细分析

1.数据结构(msghdr,sk_buff,socket,sock,proto_ops,proto)

bsd套接字层, *** 作的对象是socket,数据存放在msghdr这样的数据结构：

创建socket需要传递family,type,protocol三个参数，创建socket其实就是创建一个socket实例，然后创建一个文件描述符结构，并且互相建立一些关联，即建立互相连接的指针，并且初始化这些对文件的写读 *** 作映射到socket的read，write函数上来。

同时初始化socket的 *** 作函数(proto_ops结构),如果传入的type参数是STREAM类型，那么就初始化为SOCKET->ops为inet_stream_ops，如果是DGRAM类型，则SOCKET-ops为inet_dgram_ops。对于inet_stream_ops其实是一个结构体，包含了stream类型的socket *** 作的一些入口函数，在这些函数里主要做的是对socket进行相关的 *** 作，同时通过调用下面提到的sock中的相关 *** 作完成socket到sock层的传递。比如在inet_stream_ops里有个inet_release的 *** 作，这个 *** 作除了释放socket的类型空间 *** 作外，还通过调用socket连接的sock的close *** 作，对于stream类型来说，即tcp_close来关闭sock

释放sock。

创建socket同时还创建sock数据空间，初始化sock,初始化过程主要做的事情是初始化三个队列，receive_queue(接收到的数据包sk_buff链表队列),send_queue(需要发送数据包的sk_buff链表队列),backlog_queue(主要用于tcp中三次握手成功的那些数据包,自己猜的),根据family、type参数，初始化sock的 *** 作，比如对于family为inet类型的，type为stream类型的，sock->proto初始化为tcp_prot.其中包括stream类型的协议sock *** 作对应的入口函数。

在一端对socket进行write的过程中，首先会把要write的字符串缓冲区整理成msghdr的数据结构形式(参见linux内核2.4版源代码分析大全),然后调用sock_sendmsg把msghdr的数据传送至inet层，对于msghdr结构中数据区中的每个数据包，创建sk_buff结构，填充数据，挂至发送队列。一层层往下层协议传递。一下每层协议不再对数据进行拷贝。而是对sk_buff结构进行 *** 作。

一般在Linux系统中的/usr/src/linux*.*.*（*.*.*代表的是内核版本，如2.4.23）目录下就是内核源代码（如果没有类似目录，是因为还没安装内核代码）。另外还可从互连网上免费下载。注意，不要总到http://www.kernel.org/去下载，最好使用它的镜像站点下载。请在http://www.kernel.org/mirrors/里找一个合适的下载点，再到pub/linux/kernel/v2.6/目录下去下载2.4.23内核。 代码目录结构 在阅读源码之前，还应知道Linux内核源码的整体分布情况。现代的 *** 作系统一般由进程管理、内存管理、文件系统、驱动程序和网络等组成。Linux内核源码的各个目录大致与此相对应，其组成如下（假设相对于Linux-2.4.23目录）： 1.arch目录包括了所有和体系结构相关的核心代码。它下面的每一个子目录都代表一种Linux支持的体系结构，例如i386就是Intel CPU及与之相兼容体系结构的子目录。PC机一般都基于此目录。 2.include目录包括编译核心所需要的大部分头文件，例如与平台无关的头文件在include/linux子目录下。 3.init目录包含核心的初始化代码（不是系统的引导代码），有main.c和Version.c两个文件。这是研究核心如何工作的好起点。 4.mm目录包含了所有的内存管理代码。与具体硬件体系结构相关的内存管理代码位于arch/*/mm目录下。 5.drivers目录中是系统中所有的设备驱动程序。它又进一步划分成几类设备驱动，每一种有对应的子目录，如声卡的驱动对应于drivers/sound。 6.ipc目录包含了核心进程间的通信代码。 7.modules目录存放了已建好的、可动态加载的模块。 8.fs目录存放Linux支持的文件系统代码。不同的文件系统有不同的子目录对应，如ext3文件系统对应的就是ext3子目录。 Kernel内核管理的核心代码放在这里。同时与处理器结构相关代码都放在arch/*/kernel目录下。 9.net目录里是核心的网络部分代码，其每个子目录对应于网络的一个方面。 10.lib目录包含了核心的库代码，不过与处理器结构相关的库代码被放在arch/*/lib/目录下。 11.scripts目录包含用于配置核心的脚本文件。 12.documentation目录下是一些文档，是对每个目录作用的具体说明。 一般在每个目录下都有一个.depend文件和一个Makefile文件。这两个文件都是编译时使用的辅助文件。仔细阅读这两个文件对弄清各个文件之间的联系和依托关系很有帮助。另外有的目录下还有Readme文件，它是对该目录下文件的一些说明，同样有利于对内核源码的理解。 在阅读方法或顺序上，有纵向与横向之分。所谓纵向就是顺着程序的执行顺序逐步进行；所谓横向，就是按模块进行。它们经常结合在一起进行。对于Linux启动的代码可顺着Linux的启动顺序一步步来阅读；对于像内存管理部分，可以单独拿出来进行阅读分析。实际上这是一个反复的过程，不可能读一遍就理解。

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