SOCKET

SOCKET

socket_file_structure

在内核中,会维护两个队列:

  • 半连接队列(syn队列),存放处于SYN-RCVD状态的socket
  • 全连接队列(accept队列),存放处于ESTABLISHED状态的socket accept函数会从全连接队列里取出一个连接,如果没有则阻塞。这里取出的是一个新的连接,叫已连接socket,不同于一开始创建的监听socket。Socket在Linux中以文件的形式存在,有自己的文件描述符,读写就如同一个文件流。socket结构里有一个发送队列和一个接收队列,里面保存着缓存sk_buff,里面可以看到完整的包结构。

数据接收流程

网卡接收到数据后写入内存,并向CPU发起中断,操作系统执行中断程序唤醒对应socket等待队列里的进程。 如何同时监听多个socket:

  • select 将进程放入所有需要监听的socket的等待队列里,如果有一个socket接收到了数据就唤醒进程,然后遍历socket列表查看是哪个socket接收到了数据。
  • epoll
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    int epfd = epoll_create(...)
    epoll_ctl(epfd, ...)
    while(1){
      int n = epoll_wait(...)
      for (接收到数据的socket){
          //处理
      }
    }
    

    利用epoll_ctl将需要监视的socket添加到epoll_create创建的对象(eventpoll)中,然后利用epoll_wait进行阻塞,将进程放入eventpoll的等待队列中。当有socket接收到数据,中断程序将其被eventpoll的就绪列表所(rdllist)引用,然后唤醒进程,进程只需要遍历就绪列表就可以了。socket在eventpoll中利用红黑树存储,而就绪列表利用双向链表存储。