TCP/IP 在 Linux 内核中的实现

发布于:2024-06-21 ⋅ 阅读:(31) ⋅ 点赞:(0)

之前出了一个python的socket编程的文章,里面讲的是怎么进行socket编程。最近想到TCP/IP协议的原理,然后查阅资料后说是在操作系统级别实现的,python的socket模块只是一个接口。

本文就来谈一下Linux源码里实现TCP/IP协议簇的源代码在哪里,供感兴趣的人参考。

Linux 内核源码获取

首先访问Linux 内核存档The Linux Kernel Archivesicon-default.png?t=N7T8https://www.kernel.org/

随便选一个版本,我这里选择了长期支持的6.6.34版本,点击后面的browse浏览,进去后有很多文件目录。点击进入net目录。

可以找到这里有ipv4和ipv6两个目录,分别对应IPv4 和 IPv6 的实现,我这里以ipv4为例向下进行。

点开ipv4之后可以看到许多C语言源代码,如下图:

我就不一个一个列出来了,具体的大家可以打开网页看一下。

这里举例解释几个文件的作用,剩下的大家感兴趣的话可以去看看,源代码的开头都会有一个对C语言文件的描述,文件里的代码也会有说明,比如每个函数的开头一般都会有一个解释。

  • af_inet.c: IPv4 地址族的主要实现。它包含了处理 IPv4 套接字操作的函数,如创建、绑定、监听、接收和发送等。我们可以在这个文件里看到几个函数,名称就可以告诉我们函数大致的作用。如下图列举的几个。(源代码中都有函数的说明,所以我就只把这个文件里的函数截出来给大家看一下,后面的感兴趣的可以自行查看)

  • ip_input.c: 处理进入 Linux 内核的 IP 数据包的代码。这包括数据包的校验、路由选择和其他处理。
  • ip_output.c: 负责将 IP 数据包从 Linux 内核发送出去的代码。这包括数据包的封装、路由选择和发送。
  • tcp.c: 这是 TCP 协议实现的主要文件之一,包含了 TCP 的核心处理逻辑,如连接管理、状态机转换等。
  • tcp_fastopen.c: 实现了 TCP Fast Open 功能,该功能允许客户端在建立连接时发送数据,从而减少了建立连接所需的时间。
  • tcp_input.c: 处理进入 Linux 内核的 TCP 数据包的代码,包括数据包的解析、状态机更新、数据接收等。
  • tcp_ipv4.c: 处理基于 IPv4 的 TCP 连接的代码。这包括与 IPv4 相关的地址解析、路由查找等功能。
  • tcp_output.c: 处理从 Linux 内核发送出去的 TCP 数据包的代码,包括数据包的封装、发送队列管理等。
  • udp.c: 这是 UDP 协议在 Linux 内核中的主要实现文件。它包含了 UDP 数据包的接收、发送以及相关的错误处理逻辑。
  • udp_diag.c: 提供了用于诊断 UDP 套接字状态的接口。这允许用户通过工具查询 UDP 套接字的信息。

本次文章就写到这里,这篇文章主要就是给一些对TCP/IP协议实现感兴趣的人提供一个思路,可以来Linux开源代码这里看一下。