tcp-ip详解卷二：实现022

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1、下载第22章协议控制块22.1引言协议层使用协议控制块(PCB)存放各UDP和TCP插口所要求的多个信息片。Internet协议维护Internet协议控制块(Internetprotocolcontrolblock)和TCP控制块(TCPcontrolblock)。因为UDP是无连接的，所以一个端结点需要的所有信息都可以在InternetPCB中找到；不存在UDP控制块。InternetPCB含有所有UDP和TCP端结点共有的信息：外部和本地IP地址、外部和本地端号、IP首部原型、该端结点使用的IP选项以及一个指向该端结点目的地址选路表入口

2、的指针。TCP控制块包含了TCP为各连接维护的所有结点信息：两个方向的序号、窗口大小、重传次数等等。本章我们描述Net/3所用的InternetPCB，在详细讨论TCP时再探讨TCP控制块。我们将研究几个操作InternetPCB的函数，会在描述UDP和TCP时遇到它们。大多数的函数以in_pcb开头。图22-1总结了协议控制块以及它们与file和socket结构之间的关系。该图中有几点要考虑：¥当socket或accept创建一个插口后，插口层生成一个file结构和一个socket结构。文件类型是DTYPE_SOCKET，UDP端结点的插口

3、类型是SOCK_DGRAM，TCP端结点的插口类型是SOCK_STREAM。¥然后调用协议层。UDP创建一个InternetPCB(一个inpcb结构)，并把它链接到socket结构上：so_pcb成员指向inpcb结构，inp_socket成员指向socket结构。¥TCP做同样的工作，也创建它自己的控制块(一个tcpcb结构)，并用指针inp_ppcb和t_inpcb把它链接到inpcb上。在两个UDPinpcb中，inp_ppcb成员是一个空指针，因为UDP不负责维护它自己的控制块。¥我们显示的其他四个inpcb结构的成员，从inp_f

4、addr到inp_lport，形成了该端结点的插口对：外部IP地址和端口号，以及本地IP地址和端口号。¥UDP和TCP用指针inp_next和inp_prev维护一个所有InternetPCB的双向链表。它们在表头分配一个全局inpcb结构(命名为udb和tcb)，在该结构中只使用三个成员：下一个和前一个指针，以及本地端口号。后一个成员中包含了该协议使用的下一个临时端口号。InternetPCB是一个传输层数据结构。TCP、UDP和原始IP使用它，但IP、ICMP或ICMP不用它。我们还没有讲过原始IP，但它也用InternetPCB。与TC

5、P和UDP不同，原始IP在PCB中不用端口号成员，原始IP只用本章中提到的两个函数：in_pcballoc分配PCB，in_pcbdetach释放PCB。第32章将讨论原始IP。第22章协议控制块计计573下载描述符描述符描述符描述符插口层协议层所有UDP的双向循环链表Internet协议控制块所有TCP的双向循环链表Internet协议控制块和相关的TCP控制块图22-1Internet协议控制块以及与其他结构之间的关系22.2代码介绍所有PCB函数都在一个C文件和一个包含定义的头文件中，如图22-2所示。文件描述netinet/in_pc

6、b.hin_pcb结构定义netinet/in_pcb.cPCB函数图22-2本章中讨论的文件574计计TCP/IP详解卷2：实现下载22.2.1全局变量本章只引入一个全局变量，如图22-3所示。变量数据类型描述zeroin_addrstructin_addr32bit全零IP地址图22-3本章中引入的全局变量22.2.2统计量InternetPCB和TCPPCB都是内核的malloc函数分配的M_PCB类型。这只是内核分配的大约60种不同类型内存的一种。例如，mbuf的类型是M_BUF，socket结构分配的类型是M_SOCKET。因为内核

7、保持所分配的不同类型内存缓存的计数器，所以维护着几个PCB数量的统计量。vmstat-m命令显示内核的内存分配统计信息，netstat-m命令显示的是mbuf分配统计信息。22.3inpcb的结构图22-4是inpcb结构的定义。这不是一个大结构，只占84个字节。图22-4inpcb结构43-45inp_next和inp_prev为UDP和TCP的所有PCB形成一个双向链表。另外，每个PCB都有一个指向协议链表表头的指针(inp_head)。对UDP表上的PCB，inp_head总是指向udb(图22-1)；对TCP表上的PCB，这个指针总是

8、指向tcb。46-49下面四个成员：inp_faddr、inp_fport、inp_laddr和inp_lport，包含了这个IP端结点的插口对：外部IP地址和端口