內(nèi)核中的TCP的追蹤分析－1-追蹤TCP（IPV4)的socket的初始化

qinjiana0786

我是無名小卒來自山東泰山，轉(zhuǎn)載的朋友請注明出處，無名小卒的博客
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我們首先來解釋一下什么是socket，很多初次朋友可能對此概念還不是很清楚，socket這個單詞英文是插座的意思，但是在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域里有時稱為插口，也有時稱　為套接字，無論什么叫法它的作用都不會變的，都是為應(yīng)用程序提供了今天網(wǎng)絡(luò)通訊的橋梁架構(gòu)，我們舉一個電話通訊的例子來看。準(zhǔn)備通話的二部電話相當(dāng)于準(zhǔn)備好了2個進(jìn)程，電話區(qū)號是它的網(wǎng)絡(luò)地址；本地電話區(qū)域的交換機(jī)相當(dāng)于一臺主機(jī)，這臺主機(jī)分配給每個電話一個號碼相當(dāng)于socket號。當(dāng)我們在通話之前，首先要找到帶號碼的電話機(jī)，相當(dāng)于申請了一個socket；同時還要知道對方的號碼，相當(dāng)于對方有一個固定的socket。然后向?qū)Ψ綋芴柡艚�，相�?dāng)于發(fā)出連接請求(假如對方不在同一地區(qū)內(nèi)，還要加拔對方區(qū)號，相當(dāng)于給出網(wǎng)絡(luò)地址)。對方如果此時空閑或者可以響鈴的話(相當(dāng)于通信區(qū)域的另一主機(jī)開機(jī)且可以接受連接請求)，拿起電話話筒，雙方就可以正式通話，相當(dāng)于連接成功。我們在通話的過程，是一方向電話機(jī)發(fā)出信號而對方從電話機(jī)接收信號的過程，相當(dāng)于向socket發(fā)送數(shù)據(jù)和從socket接收數(shù)據(jù)。通話結(jié)束后，一方掛起電話機(jī)相當(dāng)于關(guān)閉socket（撤消連接）。
   在這個電話例子中，我們只能感受到電話機(jī)和電話號碼的存在，建立通話的過程，話音傳輸?shù)倪^程等整個系統(tǒng)的技術(shù)細(xì)節(jié)都是透明的，這與 我們要講的socket機(jī)制非常相似。socket可以利用網(wǎng)絡(luò)間的通信設(shè)施實(shí)現(xiàn)二臺計(jì)算機(jī)之間進(jìn)程的通信，但它對通信設(shè)施的細(xì)節(jié)毫不關(guān)心，只要網(wǎng)絡(luò)通信的條件能夠滿足就可以實(shí)現(xiàn)客戶端與服務(wù)器端的計(jì)算機(jī)之間的通訊。 為了形象的說明socket的工作過程，我們先把我們要進(jìn)行的分析過程中關(guān)于服務(wù)器端和客戶端的執(zhí)行路線以圖示的方法

上圖中左邊是服務(wù)器要執(zhí)行的過程，右邊為客戶端的執(zhí)行過程，很顯然分析的方法最好要分別圍繞服務(wù)器端和客戶端展開進(jìn)行，這樣即能夠使我們更加清楚linux內(nèi)核網(wǎng)絡(luò)的工作路線，有這樣一條主線引導(dǎo)著我們?nèi)ヂ糜�，何樂而不為呢？我們會�?jīng)�；氐竭@個圖中來對比、來參照我們的導(dǎo)游地圖產(chǎn)。好了，地圖上指示我們應(yīng)該先從socket的創(chuàng)建開始，那么回憶一下我們的應(yīng)用經(jīng)常要用的編程經(jīng)過，我們以簡寫的方式列在下面，注意服務(wù)器端的工作過程與客戶端的過程不同所以也會此將分別編寫二個socket程序，我們先看服務(wù)器端的練習(xí)程序簡代碼過程
int main()/* test for network,wumingxiaozu */
{
    int server_fd, client_fd;
    int server_len, client_len;
    struct sockaddr_in server_address;
    struct sockaddr_in client_address;
下面創(chuàng)建一個網(wǎng)絡(luò)使用的socket
/* wumingxiaozu */
    server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
為這個創(chuàng)建的socket指定IP地址和端口，ip地址是192.168.1.1而端口則為9266
    server_address.sin_family = AF_INET;
    server_address.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.1");
    server_address.sin_port = 9266;
    server_len = sizeof(server_address);
將“電話號碼”賦值給“電話”，即將設(shè)定的地址結(jié)構(gòu)與socket掛起鉤來，朋友們以后理解指針賦值可以理解為鉤子，就象網(wǎng)上有種叫法“鉤子函數(shù)”實(shí)際就是指針函數(shù)
    bind(server_fd, (struct sockaddr *)&server_address, server_len);
創(chuàng)建一個socket的連接隊(duì)列監(jiān)聽只允許接收10個連接，等待客戶端處的socket來連接
    listen(server_fd, 10);
    while(1) {/* wumingxiaozu */
        char temp;
        printf("server waiting\n");
到達(dá)此處時，已經(jīng)說明客戶端的連接請求來到了，下面是接受它的連接請求并將客戶端的“電話號碼”記錄在client_address中。并且通過accept克隆了一個二者保持通訊的socket，為什么要克隆，我們追蹤到內(nèi)核再說，這里函數(shù)返回了服務(wù)器端與客戶端建立連接的socket的ID號
        client_len = sizeof(client_address);
        client_fd = accept(server_fd,
            (struct sockaddr *)&client_address, &client_len);
使用read和write函數(shù)向已經(jīng)建立的socket接收客戶端的一個字符然后再發(fā)送回去
        read(client_fd, &temp, 1);
        temp++;
        write(client_fd, &temp, 1);
        close(client_fd);
    }
}
同樣在我們下面要分析的過程中要反復(fù)回到這個練習(xí)中參考工作的過程，對照上面的練習(xí)程序(以后我們也可能在文章中以應(yīng)用程序、用戶程序等名詞的形式出現(xiàn)，所以讀者朋友請注意都是指這里的練習(xí)程序)，我在代碼中加入了我們的注釋，所以讓大家閱讀的很容易理解，結(jié)合代碼部分上面的服務(wù)器過程也就是我們的導(dǎo)游地圖左邊所展示的那樣，只不過在練習(xí)程序中我們看到發(fā)送和接收數(shù)據(jù)是通過read和write的C庫函數(shù)來完成的，這其實(shí)也會最終調(diào)用recv和send來實(shí)現(xiàn)socket的數(shù)據(jù)發(fā)送，只是為了方便我們的旅行，所以沒有將C庫的調(diào)用過程寫出來，因?yàn)槲覀兊哪康氖欠治鰏ocket的tcp/ip過程，所以關(guān)于如何從C庫執(zhí)行到系統(tǒng)調(diào)用又好何到達(dá)我們下面的socket系統(tǒng)調(diào)用的總?cè)肟诤瘮?shù)sys_socketcall()，我們都不會再詳細(xì)的列出了，很多書籍和資料講的都非常的清晰，那不是我們本文的重點(diǎn)，在本文中我們假設(shè)朋友們已經(jīng)具備了那些知識，如果你沒有了解過這些過程請手邊放一本linux內(nèi)核方面的基礎(chǔ)書籍，可以參閱了解系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)原理后，再接下來看我們下面的分析過程，好了，這節(jié)開始我們就進(jìn)入探討IPV4的TCP的socket的創(chuàng)建，我們直接從socket的系統(tǒng)調(diào)用的總?cè)肟诤瘮?shù)sys_socketcall()開始看重點(diǎn)與我們本節(jié)內(nèi)容相關(guān)的部分，以下從sys_socketcall()函數(shù)中節(jié)摘了與創(chuàng)建相關(guān)的代碼部分
asmlinkage long sys_socketcall(int call, unsigned long __user *args)
{
。。。。。。
   if (copy_from_user(a, args, nargs[call]))
        return -EFAULT;
。。。。。。
case SYS_SOCKET:
        err = sys_socket(a0, a1, a[2]);/* wumingxiaozu */
。。。。。。
}
我們知道sys_socketcall(),這個函數(shù)是內(nèi)核socket的總系統(tǒng)調(diào)用入口，參數(shù)call是具體的操作碼，參數(shù)args是一個數(shù)組指針。另外我們需要明確從用戶空間復(fù)制的參數(shù)數(shù)量，這是根據(jù)nargs[]來決定的，以call為下標(biāo)將會從該數(shù)組中找到參數(shù)的個數(shù)，依據(jù)個數(shù)來把a(bǔ)rgs處的參數(shù)從用戶空間即我們的應(yīng)用程序復(fù)制過來
/* Argument list sizes for sys_socketcall */
#define AL(x) ((x) * sizeof(unsigned long))
static const unsigned char nargs[18]={
    AL(0),AL(3),AL(3),AL(3),AL(2),AL(3),
    AL(3),AL(3),AL(4),AL(4),AL(4),AL(6),
    AL(6),AL(2),AL(5),AL(5),AL(3),AL(3)
};/* wumingxiaozu */
#undef AL
可以看到上面的nargs數(shù)組中可以看出是規(guī)定了參數(shù)的個數(shù)，根據(jù)AL的宏解釋，我們還可以看到在include/linux/net.h中規(guī)定了call的詳細(xì)數(shù)字
#define SYS_SOCKET 1 /* sys_socket(2) */
#define SYS_BIND 2 /* sys_bind(2) */
#define SYS_CONNECT 3 /* sys_connect(2) */
#define SYS_LISTEN 4 /* sys_listen(2) */
#define SYS_ACCEPT 5 /* sys_accept(2) */
#define SYS_GETSOCKNAME 6 /* sys_getsockname(2) */
#define SYS_GETPEERNAME 7 /* sys_getpeername(2) */
#define SYS_SOCKETPAIR 8 /* sys_socketpair(2) */
#define SYS_SEND 9 /* sys_send(2) */
#define SYS_RECV 10 /* sys_recv(2) */
#define SYS_SENDTO 11 /* sys_sendto(2) */
#define SYS_RECVFROM 12 /* sys_recvfrom(2) */
#define SYS_SHUTDOWN 13 /* sys_shutdown(2) */
#define SYS_SETSOCKOPT 14 /* sys_setsockopt(2) */
#define SYS_GETSOCKOPT 15 /* sys_getsockopt(2) */
#define SYS_SENDMSG 16 /* sys_sendmsg(2) */
#define SYS_RECVMSG 17 /* sys_recvmsg(2) */
這里就可以確定上面數(shù)組中call具體數(shù)字了。有可能朋友們會對注釋中的（2）有疑惑，其的含義喻為這里是系統(tǒng)調(diào)用號。好了我們進(jìn)入sys_socket()函數(shù) ，同樣我們只列出重要的部分，注意我們以后在函數(shù)前面用“-à”符號來表明調(diào)用的路徑過程，來方便大家了解了掌握函數(shù)的執(zhí)行路徑，當(dāng)然我們也會在文章中插入圖片來方便大家學(xué)習(xí)與閱讀
sys_socketcall()-->sys_socket()

asmlinkage long sys_socket(int family, int type, int protocol)
{
。。。。。。
    retval = sock_create(family, type, protocol, &sock);/* wumingxiaozu */
。。。。。。

}
這個函數(shù)從名稱可以看出是為了創(chuàng)建一個插口(有的資料上也稱為套接字，注意下邊我們有時稱為插口有時可能稱為套接字)，對照應(yīng)用程序也就是我們最前的練習(xí)程序中的界面(我們稱界面的意思就是練習(xí)程序中的代碼語句) server_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);傳遞過來的三個參數(shù)，第一個參數(shù)family應(yīng)用程序傳遞過來的值為AF_INET，第二個參數(shù)是SOCK_STREAM，第三個參數(shù)是0。我們從上面的函數(shù)中可以看到是進(jìn)入了sock_create（）函數(shù)去創(chuàng)建socket。另外在2.6.26內(nèi)核的net/socket.c處的300行我們可以看到
static struct vfsmount *sock_mnt __read_mostly;
/* wumingxiaozu */
static struct file_system_type sock_fs_type = {
    .name = "sockfs",
    .get_sb = sockfs_get_sb,
    .kill_sb = kill_anon_super,
};
這里如果看過、了解文件系統(tǒng)的朋友，會知道file_system_type的作用是代表我們的網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，上面代碼就標(biāo)識著我們聲明了一個名為sockfs的網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，但是這里安裝過程與某些文件系統(tǒng)不同，實(shí)在不了解的朋友可以翻閱一下操作系統(tǒng)理論方面的書，在此類書中講述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)file_system_type非常清楚，關(guān)于文件系統(tǒng)雖然不是本文的重點(diǎn)但是我們還是需要了解網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)的初始化經(jīng)過。
我是無名小卒，本文是原創(chuàng)如果轉(zhuǎn)載請注明出處，我們在以前沒提到過這里簡要介紹一下，首先是內(nèi)核在初始時會執(zhí)行到init/main.c，而執(zhí)行到內(nèi)核的初始化函數(shù)kernel_init()在其內(nèi)部調(diào)用了do_basic_setup()函數(shù)，再調(diào)用do_initcalls()函數(shù)，這里會看到有一個
Main()-->kernel_init()-->do_basic_setup()-->do_initcalls()
/* wumingxiaozu */
static void __init do_initcalls(void)
{
。。。。。。
for (call = __initcall_start; call  __initcall_end; call++)
        do_one_initcall(*call);
。。。。。。
}
這就是稱作為initcall機(jī)制，我們查看socket.c中，可以看到下面語句
core_initcall(sock_init);    /* early initcall */
#define core_initcall(fn)        __define_initcall("1",fn,1)
在2.6內(nèi)核中已經(jīng)把很多初始化函數(shù)都放在initcall中實(shí)現(xiàn)了。所以初始化中會執(zhí)行socket.c中的sock_init()函數(shù)
static int __init sock_init(void)
{
。。。。。。
    register_filesystem(&sock_fs_type);/* wumingxiaozu */
    sock_mnt = kern_mount(&sock_fs_type);
。。。。。。
}
就是在sock_init()函數(shù)中成功的將我們的網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)登記、安裝到了linux的內(nèi)核中，register_filesystem函數(shù)將我們的sockfs套接字文件系統(tǒng)注冊到linux內(nèi)核中去，kern_mount函數(shù)完成了在linux內(nèi)核中的套接字文件系統(tǒng)的安裝，在內(nèi)核中建立了網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)安裝點(diǎn)。這二個函數(shù)均與具體的使用的文件系統(tǒng)相關(guān)，所以我們不再跟進(jìn)分析了，朋友們參閱操作系統(tǒng)理論的文件系統(tǒng)內(nèi)容可以了解一下。在安裝的過程中，我們的套接字文件系統(tǒng)會調(diào)用sock_fs_type數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的get_sb鉤子函數(shù)，以后我們稱這類初始化的結(jié)構(gòu)變量為鉤子結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗�提供了我們函�?shù)的入口，就象鉤子一樣，將函數(shù)掛入到結(jié)構(gòu)體中，所以這樣的結(jié)構(gòu)體我們稱之為鉤子結(jié)構(gòu)體，而掛入的函數(shù)稱之為鉤子函數(shù)。我們在上面的代碼中已經(jīng)看到了sock_fs_type的設(shè)置了get_sb的鉤子函數(shù)為sockfs_get_sb()，所以理所當(dāng)然進(jìn)入函數(shù)中去完成文件系統(tǒng)的安裝過程
sock_init()-->kern_mount()-->。。。。。。--> sockfs_get_sb()
/* wumingxiaozu */
static int sockfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
             int flags, const char *dev_name, void *data,
             struct vfsmount *mnt)
{
    return get_sb_pseudo(fs_type, "socket:", &sockfs_ops, SOCKFS_MAGIC,mnt);/* wumingxiaozu */
}
這個函數(shù)一轉(zhuǎn)手交給了get_sb_pseudo()去執(zhí)行，注意傳遞的參數(shù)一個是我們的sock_fs_type，第二個參數(shù)要求創(chuàng)建socket名稱的根目錄項(xiàng)，第三個參數(shù)非常重要是關(guān)于我們套接字文件系統(tǒng)的操作函數(shù)表，而最后一個為安裝點(diǎn)。我們看一下重點(diǎn)的文件系統(tǒng)的操作函數(shù)表
static struct super_operations sockfs_ops = {
    .alloc_inode =    sock_alloc_inode,
    .destroy_inode =sock_destroy_inode,
    .statfs =    simple_statfs,
};/* wumingxiaozu */
這個函數(shù)表是對于套接字文件系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)和目錄提供了具體的鉤子函數(shù)，以后在涉及到文件系統(tǒng)的操作內(nèi)容時，linux內(nèi)核都會層層跳轉(zhuǎn)到這里的sockfs_ops鉤子結(jié)構(gòu)中再進(jìn)入具體的鉤子函數(shù)。那不是我們重要的分析過程了，為了不至于跑的太遠(yuǎn)，讓大家在旅行途中過于勞累，我們將嚴(yán)格根據(jù)導(dǎo)游地圖去前行，所以中途中的“風(fēng)景”我們也是駐足欣賞不會踏入太深，一來是時間有限，加之那樣將會使我們的篇幅巨增，對于朋友們的學(xué)習(xí)旅途將是無益的，所以還是前邊我們提到的，如果想涉足其中請參考相關(guān)的文件系統(tǒng)書籍，get_sb_pseudo()與文件系統(tǒng)密切相關(guān)，其代碼就是完成我們套接字sockfs的安裝過程。我們回到sys_socket()函數(shù)繼續(xù)往下看
sys_socketcall()-->sys_socket()-->sock_create()
/* wumingxiaozu */
int sock_create(int family, int type, int protocol, struct socket **res)
{
    return __sock_create(current->nsproxy->net_ns, family, type, protocol, res, 0);/* wumingxiaozu */
}
進(jìn)入__sock_create()，然后在那里執(zhí)行
sys_socketcall()-->sys_socket()-->sock_create()-->__sock_create()
/* wumingxiaozu */
static int __sock_create(struct net *net, int family, int type, int protocol,
            struct socket **res, int kern)
{
。。。。。。
sock = sock_alloc();
。。。。。。
err = pf->create(net, sock, protocol);/* wumingxiaozu */
。。。。。。
}

函數(shù)的前邊不是很重要所以我們刪減了一些內(nèi)容，只留下最重要的，也是我們要分析的重點(diǎn)，我們首先是進(jìn)入了函數(shù)sock_alloc()
sys_socketcall()-->sys_socket()-->sock_create()-->__sock_create()-->sock_alloc()
/* wumingxiaozu */
static struct socket *sock_alloc(void)
{
    struct inode *inode;
    struct socket *sock;
    inode = new_inode(sock_mnt->mnt_sb);
    if (!inode)
        return NULL;
    sock = SOCKET_I(inode);
    /* wumingxiaozu */
    inode->i_mode = S_IFSOCK | S_IRWXUGO;
    inode->i_uid = current->fsuid;
    inode->i_gid = current->fsgid;
    get_cpu_var(sockets_in_use)++;
    put_cpu_var(sockets_in_use);
    return sock;
}
這里我們看到socket數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這個定義位于include/linux/net.h的117行
struct socket {
    socket_state state;
    unsigned long flags;
    const struct proto_ops *ops;
    struct fasync_struct *fasync_list;
    struct file *file;
    struct sock *sk;
    wait_queue_head_t wait;
    short type;
};/* wumingxiaozu */
我們暫不對其內(nèi)容加以具體的解析，以后朋友們會經(jīng)�？吹劫N出了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義而沒有做進(jìn)步的分析，其原因是我認(rèn)為“用中學(xué)習(xí)”的方法是最有效的，經(jīng)常看到有的網(wǎng)站上把結(jié)構(gòu)體的解晰做的很全而細(xì)，但是對于朋友學(xué)習(xí)掌握，或者在將來的再學(xué)習(xí)強(qiáng)化記憶過程中的作用是渺小的，就象記英語單詞，如果大家天天對著英中注釋來記憶，而不是先看詞猜想其含義，最后再看中文詞義的話，可想而知記憶效果的差距有多大，正是今天很多學(xué)習(xí)方法的改進(jìn)才使大家的學(xué)習(xí)效果收到了事半功倍的效果。對于上面的結(jié)構(gòu)體我們特別應(yīng)該注意的是sock這個結(jié)構(gòu)變量，其定義非常大，我們也不想占用太多的篇幅來列了，這個結(jié)構(gòu)體是因?yàn)槲覀兪褂貌煌�的協(xié)議而掛入不同的鉤子結(jié)構(gòu)變量，之所以從socket中分離出這么一個重要的結(jié)構(gòu)是因?yàn)閟ocket是通用的套接字結(jié)構(gòu)體，而sock而與具體使用的協(xié)議相密切，所以公共的通用部分放在socket結(jié)構(gòu)中，而私有的專用的放在sock結(jié)構(gòu)體，這就是為什么socket內(nèi)容相對少而sock結(jié)構(gòu)體龐大的原因。結(jié)構(gòu)內(nèi)容我們也暫且放一放，我們用時再說，有朋友說ULK也就是深入理解內(nèi)核書不錯，我個人感覺他里面有大量的文字來描述結(jié)構(gòu)體和函數(shù)作用甚至詳細(xì)的參數(shù)作用，大量的篇幅都是用文字來描述，如果是英文版的看起更加吃力，我就是讀了第三版的英文版，感覺不如讀代碼舒服來的痛快，與其說那本書是學(xué)習(xí)資料不如說更加象一本工具字典，現(xiàn)在我們分析一下sock_allock()這個函數(shù)，首先這里涉及到文件系統(tǒng)的inode，我們看到他調(diào)用new_inode(sock_mnt->mnt_sb);可以看到sock_mnt是上一節(jié)我們看到的socket文件系統(tǒng)的根節(jié)點(diǎn)，這里是在socket文件系統(tǒng)中分配一個節(jié)點(diǎn)，關(guān)于文件系統(tǒng)的內(nèi)容將在以后的專門來分析，這里我們只需要知道他為我們在內(nèi)存中分配了一個socket的inode節(jié)點(diǎn)即可，然后函數(shù)中接著是SOCKET_I()，這是一個內(nèi)聯(lián)函數(shù)，我們看一下他的內(nèi)容
sys_socketcall()-->sys_socket()-->sock_create()-->__sock_create()-->sock_alloc()-->SOCKET_I()
/* wumingxiaozu */
static inline struct socket *SOCKET_I(struct inode *inode)
{
    return &container_of(inode, struct socket_alloc, vfs_inode)->socket;/* wumingxiaozu */
}
#define container_of(ptr, type, member) ({ \
    const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); \
    (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})
這里我們看到他使用了一個宏container_of，這個宏我們需要分析一下，首先我們把他轉(zhuǎn)換一下成下面這樣
#define container_of(inode, struct socket_alloc, vfs_inode) ({ \
    const typeof( ((struct socket_alloc *)0)->vfs_inode ) *__mptr = (inode); \/* wumingxiaozu */
    (struct socket_alloc *)( (char *)__mptr - offsetof(struct socket_alloc,vfs_inode) );})
上面有一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)我貼在下面
struct socket_alloc {
    struct socket socket;
    struct inode vfs_inode;
};/* wumingxiaozu */
上面還引用了另一個宏，也貼在下面并代入翻譯
#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)翻譯成offsetof(struct socket_alloc,vfs_inode) ((size_t)&((struct socket_alloc)0)->vfs_inode)
上面的整個宏我們分析一下，首先是(struct socket_alloc)0)->vfs_inode，這句有很多朋友不很理解，它就是假設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)socket_alloc在0地址處時取得vfs_inode的地址也實(shí)際上就是vfs_inode在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的偏離，所以宏名稱使用了offsetof()，這樣我們就理解了offsetof()宏是取得vfs_inode在struct socket_alloc的相對偏離位置，即地址差，然后我們看container_of宏，這個宏首先是假設(shè)0地址處的socket_alloc結(jié)構(gòu)中的vfs_inode指向我們創(chuàng)建的inode，然后用這個inode的地址減掉vfs_inode的偏離差，就得到了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)socket_alloc的起始地址，而起始地址我們看到在socket_alloc頭部是socket的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因此我們也就得到了socket的地址，即指針。這個宏是非常關(guān)鍵的一個宏，肯定今后要經(jīng)常在內(nèi)核中出現(xiàn)，希望朋友們認(rèn)真把我的描述研究一遍，做到真正的理解，如果還是不得其解那就請記住他的作用就是找到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的指定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的頭地址。sock_alloc（）剩下的代碼部分是為inode節(jié)點(diǎn)設(shè)置他的相關(guān)指示標(biāo)記，使他在內(nèi)存中標(biāo)記為socket，以其創(chuàng)建進(jìn)程的信息，還有增加內(nèi)存中socket的使用記數(shù)。然后我們回到__sock_create（）函數(shù)中繼續(xù)往下分析，創(chuàng)建了一個socket以后，我們看到
    if (net_families[family] == NULL)
        request_module("net-pf-%d", family);
也就是檢查相應(yīng)的協(xié)議有沒有安裝，我們在實(shí)踐練習(xí)中曾經(jīng)在創(chuàng)建socket用過這句
server_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
由些傳遞下來的family參數(shù)則是AF_INET，這個值是2，也就是說我們要在net_families[2]處安裝這里的tcp協(xié)議，那么在我們這里要談到的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是何時安裝到數(shù)組中的呢？同樣我們在net/ipv4/af_inet.c中看到
fs_initcall(inet_init);

#define fs_initcall(fn)            __define_initcall("5",fn,5)
所以初始化中會執(zhí)行inet_init()函數(shù)，這是我們要說的登記的重點(diǎn)，我們在這個inet_init()函數(shù)中看到有一句關(guān)鍵的
static int __init inet_init(void)
{
。。。。。。
(void)sock_register(&inet_family_ops);/* wumingxiaozu */
。。。。。。
}
會在sock_register中完成注冊
inet_init()-->sock_register()
/* wumingxiaozu */
int sock_register(const struct net_proto_family *ops)
{
。。。。。。
    if (net_families[ops->family])
        err = -EEXIST;
    else {
        net_families[ops->family] = ops;
        err = 0;
    }
。。。。。。
}
這里會把
static struct net_proto_family inet_family_ops = {
    .family = PF_INET,
    .create = inet_create,
    .owner    = THIS_MODULE,
};/* wumingxiaozu */
注冊到net_families數(shù)組中，而PF_INET就是上面我們說的AF_INET
#define PF_INET        AF_INET
所以這里我們的練習(xí)中會進(jìn)經(jīng)過pf->create(net, sock, protocol)到inet_create()中，下一篇待續(xù)


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