Linux核心分析

核心版本：2.6.34

UDP報文接收

UDP報文的接收可以分為兩個部分：協議棧收到udp報文，插入相應隊列中；使用者 調用recvfrom()或recv()系統調用從隊列中取出報文，這裡的隊列就是sk->sk_receive_queue，它是報文中轉的紐帶，兩部 分的聯絡如下圖所示。

第一部分：協議棧如何收取udp報文的。

udp模組的註冊在inet_init()中，當收到的是udp報文，會 調用udp_protocol中的handler函數udp_rcv()。

if (inet_add_protocol(&udp_protocol, IPPROTO_UDP) < 0)      printk(KERN_CRIT "inet_init: Cannot add UDP protocol\n");

udp_rcv() -> __udp4_lib_rcv() 完成udp報文接收，初始化udp的校正和，並不驗證校正和的正確性。

if (udp4_csum_init(skb, uh, proto))      goto csum_error;

在udptable中以通訊端的[saddr, sport, daddr, dport]尋找相應的sk，在上一篇中已詳細講過” sk的尋找”，這裡報文的source源連接埠相當於源主機的連接埠，dest目的連接埠相當於本地連接埠。

sk = __udp4_lib_lookup_skb(skb, uh->source, uh->dest, udptable);

如果udptable中存在相應的sk，即有 socket在接收，則通過udp_queue_rcv_skb()將報文skb入隊列，該函數稍後分析，總之，報文會被放到sk- >sk_receive_queue隊列上，然後sock_put()減少sk的引用計算，並返回。之後的接收工作的完成將有賴於使用者的操作。

if (sk != NULL) {      int ret = udp_queue_rcv_skb(sk, skb);      sock_put(sk);     if (ret > 0)       return -ret;      return 0;     }

當沒有在udptable中找到sk時，則本機沒有socket會接收它，因此要發送icmp不可達報文，在此之前，還要驗證校正 和udp_lib_checksum_complete()，如果校正和錯誤，則直接丟棄報文；如果校正和正確，則會增加mib中的統計，並發送icmp端 口不可達報文，然後丟棄該報文。

if (udp_lib_checksum_complete(skb))      goto csum_error;     UDP_INC_STATS_BH(net, UDP_MIB_NOPORTS, proto == IPPROTO_UDPLITE);     icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_PORT_UNREACH, 0);     kfree_skb(skb);

udp_queue_rcv_skb() 報文入隊列

sock_woned_by_user()判斷sk- >sk_lock.owned的值，如果等於1，表示sk處於佔用狀態，此時不能向sk接收隊列中添加skb，執行else if部分， sk_add_backlog()將skb添加到sk->sk_backlog隊列上；如果等於0，表示sk沒被佔用，執行if部分，__udp_queue_rcv_skb() 將skb添加到sk->sk_receive_queue隊列上。

bh_lock_sock(sk);     if (!sock_owned_by_user(sk))      rc = __udp_queue_rcv_skb(sk, skb);     else if (sk_add_backlog(sk, skb)) {      bh_unlock_sock(sk);      goto drop;     }     bh_unlock_sock(sk);

那麼何時sk會被佔用？何時sk->sk_backlog上的skb被處理的？

建立socket時， sys_socket() -> inet_create() -> sk_alloc() -> sock_lock_init() -> sock_lock_init_class_and_name()初 始化sk->sk_lock_owned=0。

比如當銷毀socket時，udp_destroy_sock()會調用lock_sock()對sk加鎖，操作完後，調用 release_sock()對sk解鎖。

void udp_destroy_sock(struct sock *sk)     {      lock_sock(sk);      udp_flush_pending_frames(sk); release_sock(sk);     }

實際上，lock_sock()設定sk->sk_lock.owned=1；而release_sock()設定sk->sk_lock.owned=0，並處理sk_backlog隊 列上的報文，release_sock() -> __release_sock()，對於sk_backlog隊列上的每個報文，調用sk_backlog_rcv() -> sk->sk_backlog_rcv()。同樣是在socket的建立中，sk->sk_backlog_rcv = sk->sk_prot->backlog_rcv()即 __udp_queue_rcv_skb()，這個函數的作用上面已經講過，將skb添加到sk_receive_queue，這樣，所有的sk_backlog上的報文轉 移到了sk_receive_queue上。簡單來說，sk_backlog隊列的作用就是，鎖定時報文臨時存放在此，解鎖時，報文移到 sk_receive_queue隊列。