Linux网络编程之connect创建
SYSCALL_DEFINE3(connect, int, fd, struct sockaddr __user *, uservaddr,int, addrlen)
{struct socket *sock;struct sockaddr_storage address;int err, fput_needed;//之前在socket的创建的时候，内核生成了一个struct file *file结构，而且这个结构被关联到了fd描述符，这里要做的就是通过这个fd找到file指针，然后通过file->private_data找到sock指针，因为在socket创建的时候文件的私有数据里面存放的就是这个socket的指针sock = sockfd_lookup_light(fd, &err, &fput_needed);if (!sock)goto out;//这个就是将用户态的IP地址信息拷贝到内核态中，之后地址就存放到了address结构中err = move_addr_to_kernel(uservaddr, addrlen, &address);if (err < 0)goto out_put;//安全相关的检查，忽略err =security_socket_connect(sock, (struct sockaddr *)&address, addrlen);if (err)goto out_put;//在上一篇文章的socket创建过程中，我们讲到过sock->ops对于TCP而言被赋值为inet_stream_opserr = sock->ops->connect(sock, (struct sockaddr *)&address, addrlen,sock->file->f_flags);//最后通过nlmsg_multicast将socket连接的消息发送出去 if (!err)sockev_notify(SOCKEV_CONNECT, sock);
out_put:fput_light(sock->file, fput_needed);
out:return err;
}const struct proto_ops inet_stream_ops = {.family = PF_INET,....connect = inet_stream_connect,...
}struct proto tcp_prot = {.name = "TCP",.owner = THIS_MODULE,.close = tcp_close,.connect = tcp_v4_connect,...
}对于 TCP 协议来说，其连接实际上就是发送一个 SYN 报文，在服务器的应答到来时，回答它一
个 ack 报文，也就是完成三次握手中的第一和第三次。
要发送 SYN 报文，也就是说，需要有完整的来源/目的地址，来源/目的端口，目的地址/端口由用户
态提交，但是问题是没有自己的地址和端口，因为并没有调用过 bind(2)，一台主机，对于端口，
可以像 sys_bind()那样，从本地未用端口中动态分配一个，那地址呢？因为一台主机可能会存在多
个 IP地址，如果随机动态选择，那么有可能选择一个错误的来源地址，将不能正确地到达目的地
址。换句话说，来源地址的选择，是与路由相关的。
调用路由查找的核心函数 ip_route_output_flow()，在没有提供来源地址的情况下，会根据实际情况，
调用 inet_select_addr()函数来选择一个合适的。同时，如果路由查找命中，会生成一个相应的路由
缓存项，这个缓存项，不但对当前发送SYN报文有意义，对于后续的所有数据包，都可以起到一
个加速路由查找的作用。这一任务，是通过 ip_route_connect()函数完成的，它返回相应的路由缓存
项（也就是说，来源地址也在其中了）：
int tcp_v4_connect(struct sock *sk, struct sockaddr *uaddr, int addr_len)
{struct sockaddr_in *usin = (struct sockaddr_in *)uaddr;//这里的inet_sock和tcp_sock需要特别的说明下：这个结构是在socket创建的时候分配的，其大小为.obj_size = sizeof(struct tcp_sock),如下：/*
struct tcp_sockstruct inet_connection_sockstruct inet_sock struct sock sk;
*/ //因此我们可以知道我们这儿的inet和tp指针是向下转型struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);__be16 orig_sport, orig_dport;//目标地址和ip层的下一跳地址__be32 daddr, nexthop;struct flowi4 *fl4;struct rtable *rt;int err;struct ip_options_rcu *inet_opt;...//先将下一跳地址和目标地址设置用户设置的目的地址nexthop = daddr = usin->sin_addr.s_addr;inet_opt = rcu_dereference_protected(inet->inet_opt,sock_owned_by_user(sk));/* 如果使用源地址路由,则需要改变下一跳的地址，我们应用的APP并没有设置源路由，因此上一步返回的inet_opt指针实际是空指针*/if (inet_opt && inet_opt->opt.srr) {if (!daddr)return -EINVAL;nexthop = inet_opt->opt.faddr;}/* 本端端口，目前可能已绑定，也可能没分配,针对我们的APP而言这个值没有设置为0*/orig_sport = inet->inet_sport;//用户设置的目的IP的端口orig_dport = usin->sin_port;fl4 = &inet->cork.fl.u.ip4;inet->inet_saddr这个参数同样为0，也就是说当前源地址和源端口都是为0的rt = ip_route_connect(fl4, nexthop, inet->inet_saddr,RT_CONN_FLAGS(sk), sk->sk_bound_dev_if,IPPROTO_TCP,orig_sport, orig_dport, sk, true);if (rt->rt_flags & (RTCF_MULTICAST | RTCF_BROADCAST)) {ip_rt_put(rt);return -ENETUNREACH;}if (!inet_opt || !inet_opt->opt.srr)daddr = fl4->daddr;if (!inet->inet_saddr)inet->inet_saddr = fl4->saddr;inet->inet_rcv_saddr = inet->inet_saddr;if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && inet->inet_daddr != daddr) {/* Reset inherited state */tp->rx_opt.ts_recent = 0;tp->rx_opt.ts_recent_stamp = 0;if (likely(!tp->repair))tp->write_seq = 0;}if (tcp_death_row.sysctl_tw_recycle &&!tp->rx_opt.ts_recent_stamp && fl4->daddr == daddr)tcp_fetch_timewait_stamp(sk, &rt->dst);inet->inet_dport = usin->sin_port;inet->inet_daddr = daddr;inet_csk(sk)->icsk_ext_hdr_len = 0;if (inet_opt)inet_csk(sk)->icsk_ext_hdr_len = inet_opt->opt.optlen;tp->rx_opt.mss_clamp = TCP_MSS_DEFAULT;/* Socket identity is still unknown (sport may be zero).* However we set state to SYN-SENT and not releasing socket* lock select source port, enter ourselves into the hash tables and* complete initialization after this.*/tcp_set_state(sk, TCP_SYN_SENT);err = inet_hash_connect(&tcp_death_row, sk);if (err)goto failure;rt = ip_route_newports(fl4, rt, orig_sport, orig_dport,inet->inet_sport, inet->inet_dport, sk);if (IS_ERR(rt)) {err = PTR_ERR(rt);rt = NULL;goto failure;}/* OK, now commit destination to socket. */sk->sk_gso_type = SKB_GSO_TCPV4;sk_setup_caps(sk, &rt->dst);if (!tp->write_seq && likely(!tp->repair))tp->write_seq = secure_tcp_sequence_number(inet->inet_saddr,inet->inet_daddr,inet->inet_sport,usin->sin_port);inet->inet_id = tp->write_seq ^ jiffies;err = tcp_connect(sk);rt = NULL;if (err)goto failure;return 0;}
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