Linux 传输层实现

====================================进入传输层（TCP）==============================

tcp_v4_rcv(skb)
{
  不是发给本机的报文则丢弃；
  取TCP头，检查头部长度，取出完整TCP头，校验；因为每层头部包含选项，所以长度不固定，需要这么多步骤来取完整头。
  根据TCP头来设置skb->cb[]控制块中的值；
  根据五元组查找struct sock *sk,没找到则goto no_tcp_socket；ehash/bhash
  process:
    如果套接口处于TIME_WAIT，则goto do_time_wait；
    防火墙过滤，失败则goto discard_and_relse;
    skb->dev = NULL;传输层不关心接收报文的dev；
    如果进程没有在访问struct sock *sk,则调用tcp_v4_do_rcv正常接收；否则，将报文添加到后备队列；？？？？？？？？？？？？？
  no_tcp_socket：
    给对方发送RST报文；
  discard_it：
    kfree_skb(skb)；
  do_time_wait：？？？？？？？？？
    调用tcp_timewait_state_process()，如果收到连接请求，重新处理报文；如果收到FIN，需要向对方发送ACK；如果收到无效段，需要向对方发送RST；
}


tcp_v4_do_rcv(sk,skb)
{
  如果sk已建立sk->sk_state==TCP_ESTABLISHED，调用tcp_rcv_established()快速路径处理报文，处理失败的话给对端发送RST；
  如果sk处于监听状态sk->sk_state==TCP_LISTEN，调用tcp_v4_hnd_req()处理半连接ACK报文；
    如果半连接已经建立(nsk!=sk)，调用tcp_child_process(sk,nsk,skb)初始化子传输控制块，如果失败则向客户端发送rst段，成功则返回；？？？？？？？？？？
  如果sk处于其他状态（SYN_RECV/SYN_SENT/FIN_WAIT1/FIN_WAIT2/LAST_ACK/CLOSING），调用tcp_rcv_state_process()处理状态(包括建立连接的函数tcp_v4_conn_request)，失败的话向对方发送RST;？？？？？？？？？
  对于所有发送RST的情况，都要随后kfree_skb(skb)。
}


tcp_rcv_established(sk,skb,struct tcphdr *th,len) //establish状态，处理接收到的报文
{
  如果段满足条件（正好是预期的段序号）
  {//快速路径
    如果该段没有payload
    {//没有payload的段？？？？？？
 tcp_store_ts_recent()保存时间戳；？？？？？？？？？
     tcp_rcv_rtt_measure_ts(tb,skb)采样RTT；？？？？？？？？？？
 tcp_ack(sk,skb,0) 处理ACK？？？？？？？
 tcp_data_snd_check(sk)；/* 检测是否有数据需要发送给对方，同时检测是否有必要增加发送缓冲区大小 */
 return 0；
}
否则
    {//有payload？？
 如果该段满足一系列条件，可以直接复制到用户空间：
   调用tcp_copy_to_iovec()将段复制给用户空间；更新时间戳；更新往返时间；更新下一个预期的段序号；
 如果复制给用户失败，或者没有复制给用户：
   检验校验和；更新时间戳；将数据包添加到接收队列（sk->sk_receive_queue）缓存，等用户进程来读取；设置预期段序号；
 调用tcp_event_data_recv()，处理接收到段之后应该触发的事件，如设置发送确认状态，估算MSS，计算RTT，快速确认还是慢速确认？？？？？
 调用tcp_send_ack()快速确认或者调用tcp_send_delayed_ack()慢速确认；
 如果数据已经传给用户空间，则释放skb，否则说明数据已经就绪，唤醒等待队列进程sk->sk_data_ready(sk, 0);通知他们读取数据；？？？？？？how？阻塞？非阻塞？
}
  }
slow_path://慢速路径，慢速接收
  解析TCP选项，失败的话，如果不是RST段，则需要向对方发送DACK tcp_send_dupack()，说明收到的段不在接收窗口内；
  如果有RST字段，调用tcp_reset()关闭sk；
  如果报文有效，且有SYN字段，说明对方发送了错误的段，同样调用tcp_reset()关闭sk；
step5:
  处理ack，更新采样RTT；处理带外数据；
  调用tcp_data_queue(sk,skb)慢速处理段中的数据；？？？？？？？？？？？？？？？？
  检查是否有数据需要发送；
  检查是否有ACK需要发送；
返回；
}


tcp_data_queue()
{//慢速处理段中的数据，此函数很长
  如果可以复制到用户空间，则复制到用户空间，更新用户空间缓存，更新接收缓存、接收窗口。如果复制到用户空间成功，则释放报文；
  如果没有复制到用户空间，则缓存到接收队列，如果接收队列缓存不足，则丢弃；
  如果接收成功，更新下一个预期段序号；
  如果没有复制到用户空间，则调用sk->sk_data_ready(sk,0)；唤醒等待接收的用户进程；
  如果不是预期段，释放skb并退出；
  如果段序号太大，释放skb并退出；
  如果接收窗口为0，丢弃；
  对于乱序的段，加入tp->out_of_order_queue乱序队列，并处理乱序队列（SACK/DSACK）？？？？？？？？？？
}
=========================进入传输层（UDP）===================================
udp_rcv(skb)
{
  检查UDP报头、校验和；
  根据四元组查找所属传输控制块struct sock sk；如果找到，调用udp_queue_rcv_skb(sk,skb)将UDP数据包添加到所属sk的接收队列；
  如果找不到sk，检查IPSEC、校验和，如果有问题，就把skb给释放了，否则向对方发送ICMP表示报文不可达；
}


udp_queue_rcv_skb(sk,skb)
{
  安全性检查；
  通过检查之后调用sock_queue_rcv_skb(sk,skb)；将接收到的数据报添加到传输控制块的接收队列；
}


sock_queue_rcv_skb(sk,skb)
{
  检查接收缓存大小释放已经达到接收缓冲区上限；
  过滤器过滤报文；
  skb->dev=NULL;到达传输层，不关注设备
  skb_queue_tail(sk->sk_receive_queue,skb)将报文添加到接收队列尾部；
  如果套接口sk没关闭，则唤醒等待的进程sk->sk_data_ready(sk, skb_len)；sk_data_ready = sock_def_readable
}
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