Linux内核网络协议栈5－socket端口管理

《Linux内核网络协议栈5－socket端口管理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、Linux内核网络协议栈5—socket端口管理作者：zhuyoong一.前情回顾上一节《socket地址绑定》中提到，应用程序传递过来的端口在内核中需耍检查端口是否可用：1.if(sk->sk_pr>get_port(sk,snum)){2.inet・>saddr=inercv_saddr=0;3・err=-EADDRINUSE;4.gotoout_release_sock;5・}按照前面的例子来分析，这里是调用了tcp_prot结构变量屮的get_prot函数指针，该函数位于net/ipv4/lnet_connection_s

2、ock.c中;这个函数比较长，也是我们今天要分析的重点；二.端口的管理1、端口管理数据结构Linux内核将所冇socket使用时的端口通过一个哈希表来管理，该哈希表存放在全局变量tcp_hashinfo中，通过tcp_prot变量的h成员引用，该成员是一个联合类型；对于tcp套接字类型，其引用存放在h・hashinfo成员中；卜•面是tcp_hashinfo的结构体类型：1.structinet_hashinfo{2・structinet_ehash_bucket*ehash;3・rwlock_t*ehash_locks;4・un

3、signedintehash_size;5・Aunsignedintehash_locks_mask;O•7・structinet_bind_hashbucket*bhash;//管理端口的哈希农8・unsignedintbhash_size;//端口哈希表的大小9・10.structhlist_headlistening_hash[INET_LHTABLE_SIZE]；rwlock_tlhashlockcachelinealigne12・atomic_tlhash_users;wait_queue_head_tlhash_wai

4、t;14.structkmem_cache*bind_bucket_cachep;//哈希表结构高速缓存15.}端口管理相关的，目前可以只关注加注释的这三个成员，其中bhash为已经哈希表结构，bhash_size为哈希表的大小；所有哈希表中的节点内存都是在bindbucketcachep高速缓存中分配；卜而看一下inetbindhashbucket结构体:1・structinet_bind_hashbucket{2・spinlock_tlock;3・structhlist__headchain;4・}；5・structhlist

5、_head{6・structhlist_.node*first;7・}；8.structhlist_node{9・structhlist_node*next,**pprev;10.}；inet_bind_hashbucket是哈希桶结构，lock成员是用于操作时对桶进行•加锁,chain成员是相同哈希值的节点的链表；示意图如下：next2、默认端口的分配当应用程序没有指定端口时（如socket客户端连接到服务端时，会由内核从可用端口中分配一个给该socket）；看看卜•面的代码（参见net/ipv4/Inct_conncction

6、_sock・c:inct_csk_gct_port（）函数）:1.if(!snum){2.intremaining,rover,low,high;3・4.get_local_port_range(&low，&high);5.remaining=(high-low)+1;6.rover=net_random()%remaining+low;7・8.do{9.head=&hashinfo・>bhash[inet_bhashfn(rover，hashinfo・>bhashsize)];10lock);

7、11.inet_bind_bucket_for_each(tb,node,&head・>chain)12.if(tb->ib_net==net&&tb->port==rover)13.gotonext;14.break;15.next:16.spin_unlock(&head・>lock);17.if(++rover>high)18・rover=low;19・}while(--remaining>0);20・21・ret=1;22・if(remaining<=0)23.gotofail;24・25・snum=rover;26・}这

8、里，随机端口的范围是32768^61000；上面代码的逻辑如下：1）从［32768,61000］中随机取一个端口rover；2）计算该端口的hash值，然后从全局变量tcp_hashinfo的哈希表bhash中取出相同哈希值的链表head；3）遍丿