??那么如何把套接字和文件聯(lián)系起來(lái)呢刊头？ 答案就是通過(guò)下面這張圖原杂。
其中
task_struct表示一個(gè)進(jìn)程污尉，files_struct中的fd_array[]表示該進(jìn)程打開(kāi)的所有描述符被碗，對(duì)于套接字來(lái)說(shuō)锐朴，與其他類型文件的區(qū)別就是最終f_op指向的是socket_file_ops蔼囊。不過(guò)畏鼓，可以看到，這里的socket_file_ops只有一些通用的操作膳沽，并沒(méi)有send和recv挑社。特有的操作通過(guò) socketcall() 區(qū)分的巡揍。
socket和sock
??終于到今天的主角了腮敌。實(shí)際上，對(duì)每一個(gè)新創(chuàng)建的套接字斗这，內(nèi)核協(xié)議棧都會(huì)創(chuàng)建struct socket和struct sock兩個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這兩個(gè)結(jié)構(gòu)就像孿生兄弟钮莲，struct socket面向用戶空間，struct sock面向內(nèi)核空間崔拥。
struct socket簡(jiǎn)化版的結(jié)構(gòu)如下:
struct socket {
unsigned long flags;
const struct proto_ops *ops;
struct file *file;
struct sock *sk;
short type;
};
??其中type表示協(xié)議链瓦，這是在創(chuàng)建套接字的時(shí)候的protocol參數(shù)確定的,
int socket(int domain, int type, int protocol);
??file指針指向上面那張圖中的struct file結(jié)構(gòu)慈俯，通過(guò)它，socket便與文件系統(tǒng)關(guān)聯(lián)了起來(lái)卖子。
??sk指向?qū)\生的兄弟sock結(jié)構(gòu)洋闽。
??socket結(jié)構(gòu)中最重要的要數(shù)ops指針了诫舅，根據(jù)協(xié)議類型宫患，它指向一種特定協(xié)議的實(shí)現(xiàn)撮奏。比如TCP的就是inet_stream_ops; ICMP、UDP協(xié)議對(duì)應(yīng)inet_dgram_ops;RAWIP對(duì)應(yīng)的是inet_sockraw_ops同樣地泽疆，這些也都在創(chuàng)建套接字的時(shí)候就決定了殉疼。
??struct proto_ops的簡(jiǎn)化版本的結(jié)構(gòu)如下
struct proto_ops{ int family;
int (*bind)(struct socket *sock, struct sockaddr *myaddr, int sockaddr_len);
int (*connect)(struct socket *sock,struct sockaddr *vaddr,int sockaddr_len, int flags);
int (*accept)(struct socket *sock, struct socket *newsock, int flags);
int (*sendmsg)(struct socket *sock, struct msghdr *m, size_t total_len);
}
其中的接口名字是不是很熟悉瓢娜？是的眠砾，它們和進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程時(shí)調(diào)用的C庫(kù)中函數(shù)名字是一樣的托酸。以sendmsg為例柒巫，真實(shí)的調(diào)用過(guò)程是這樣
即當(dāng)用戶調(diào)用
sendmsg時(shí)，內(nèi)核會(huì)找到描述符fd對(duì)應(yīng)的struct socket結(jié)構(gòu)刨疼，然后調(diào)用sock->ops->sendmsg執(zhí)行特定協(xié)議的發(fā)送揩慕。那么，ops字段什么時(shí)候被賦值呢贱案？??答案是宝踪，在創(chuàng)建
struct sock結(jié)構(gòu)前碍扔。struct sock的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如下圖所示
struct sock_common {
struct proto *skc_prot;
};
struct sock {
struct sock_common __sk_common;
struct sk_buff_head sk_receive_queue;
struct sk_buff_head sk_write_queue;
};
其中最重要的字段就是skc_prot不同，它也是協(xié)議相關(guān)的。作為struct socket結(jié)構(gòu)的孿生兄弟服鹅，struct sock結(jié)構(gòu)也是在用戶創(chuàng)建套接字時(shí)就創(chuàng)建的企软。
sock_alloc創(chuàng)建了struct socket結(jié)構(gòu)仗哨，隨后厌漂，根據(jù)用戶傳入的family斟珊，查詢數(shù)組net_families，找到對(duì)應(yīng)的函數(shù)指針胜嗓，調(diào)用create函數(shù)钩乍。net_families保存著內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)注冊(cè)（通過(guò)sock_register）的 socket protocol handler寥粹，比如以下幾種
static const struct net_proto_family inet_family_ops = {
.family = PF_INET,
.create = inet_create,
.owner = THIS_MODULE,
};
static const struct net_proto_family netlink_family_ops = {
.family = PF_NETLINK,
.create = netlink_create,
.owner = THIS_MODULE, /* for consistency 8) */
};
static const struct net_proto_family packet_family_ops = {
.family = PF_PACKET,
.create = packet_create,
.owner = THIS_MODULE,
};
static const struct net_proto_family unix_family_ops = {
.family = PF_UNIX,
.create = unix_create,
.owner = THIS_MODULE,
};
inetsw中注冊(cè)的每種協(xié)議都有ops和prot兩個(gè)字段，前者與struct socket結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)到一起岛杀，后者與struct sock關(guān)聯(lián)到一起类嗤。在inet_create中，struct socket的ops字段和struct sock的sk_prot字段被賦值货裹。
本文全部?jī)?nèi)容轉(zhuǎn)載自：套接字的秘密—socket與sock
待整理文章:Linux 網(wǎng)絡(luò)棧剖析
