网站美工和网页设计的区别,微商城网站建设效果,wordpress app页面模板,wordpress手机mip一、讲解 tcp_sendmsg_locked 函数是 Linux 内核中实现 TCP 数据发送的一个核心函数。这个函数被调用来将用户空间的数据通过 TCP 发送出去。以下是该函数的基本工作流程的中文解释#xff1a; 1. 函数初始化和检查#xff1a; - 它首先检查是否使用了 TCP 零拷贝发送 1. 函数初始化和检查    - 它首先检查是否使用了 TCP 零拷贝发送MSG_ZEROCOPY以及确保发送状态是正确的。    - 函数通过检查标志位来处理 TCP 快速打开特性。    - 设置发送超时和评估发送路径是否处于“应用受限”状态。 2. 等待连接完成    - 如果 TCP 连接还未建立它将等待连接完成除非使用了 TCP 快速打开。 3. 准备发送    - 如果存在 TCP 修复模式它将处理特定的发送队列。    - 解析传输层控制消息。    - 清除可能影响发送队列的异步标记。    - 计算最大段大小MSS和发送目标大小。 4. 数据发送循环    - 函数进入循环开始从用户消息msg中拷贝数据到内核的发送缓冲区。    - 它处理两种类型的发送缓冲区线性空间和分散/聚集空间。    - 可能会处理 socket 的内存分配和等待内存分配。    - 根据不同情况拷贝数据到 TCP 段skb并更新 TCP 状态信息如写序列号。 5. 错误处理    - 如果出现错误或异常函数会进行错误处理包括释放必要的资源。 6. 推送数据和结束发送    - 完成数据拷贝后如果已经拷贝了足够的数据函数将推动网络栈发送这些数据或者等待发送缓冲区空间可用来发送更多数据。    - 根据使用的发送标志函数可能会标记 PSH 推送位或使用 Nagle 算法等待发送。    - 数据发送后函数执行必要的清理操作返回拷贝的字节数或者发送失败时的错误码。 整体上tcp_sendmsg_locked 函数处理了一系列复杂的 TCP 发送逻辑包括 TCP 发送缓冲区的管理、段的创建及填充、发送拥塞控制、零拷贝优化等。此函数的名称表示它应在相应的 socket 已被锁定的情况下调用以保证线程安全。这是内核网络栈的核心函数之一涉及到许多内核编程细节和网络协议的实现。 二、注释 / tcp_sendmsg_locked函数的实现 int tcp_sendmsg_locked(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size) {// 声明一系列变量struct tcp_sock *tp tcp_sk(sk); // 获取tcp_sock结构struct ubuf_info *uarg NULL;struct sk_buff *skb;struct sockcm_cookie sockc;int flags, err, copied 0;int mss_now 0, size_goal, copied_syn 0;bool process_backlog false;bool zc false;long timeo;flags msg-msg_flags; // 获取消息标志// 检查是否启用了零拷贝发送if (flags MSG_ZEROCOPY size sock_flag(sk, SOCK_ZEROCOPY)) {// TCP状态检查if ((1 sk-sk_state) ~(TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT)) {err -EINVAL;goto out_err;}skb tcp_write_queue_tail(sk);uarg sock_zerocopy_realloc(sk, size, skb_zcopy(skb));if (!uarg) {err -ENOBUFS;goto out_err;}zc sk-sk_route_caps NETIF_F_SG;if (!zc)uarg-zerocopy 0;}// 处理快速打开的情况if (unlikely(flags MSG_FASTOPEN || inet_sk(sk)-defer_connect) !tp-repair) {err tcp_sendmsg_fastopen(sk, msg, copied_syn, size);if (err -EINPROGRESS copied_syn 0)goto out;else if (err)goto out_err;}timeo sock_sndtimeo(sk, flags MSG_DONTWAIT); // 获取发送超时tcp_rate_check_app_limited(sk); // 检查应用级发送是否受限// 等待连接完成除非是被动端的TCP快速打开if (((1 sk-sk_state) ~(TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT)) !tcp_passive_fastopen(sk)) {err sk_stream_wait_connect(sk, timeo);if (err ! 0)goto do_error;}// 如果处于TCP修复状态if (unlikely(tp-repair)) {if (tp-repair_queue TCP_RECV_QUEUE) {// 修复时发送recv队列中的数据copied tcp_send_rcvq(sk, msg, size);goto out_nopush;}err -EINVAL;if (tp-repair_queue TCP_NO_QUEUE)goto out_err;// 处于发送队列的修复}// 初始化sockcm_cookiesockcm_init(sockc, sk);if (msg-msg_controllen) {err sock_cmsg_send(sk, msg, sockc);if (unlikely(err)) {err -EINVAL;goto out_err;}}sk_clear_bit(SOCKWQ_ASYNC_NOSPACE, sk); // 清除异步无空间标志// 开始发送数据copied 0; // 重启标签处理发送过程中需要重启的情况 restart:mss_now tcp_send_mss(sk, size_goal, flags); // 获取发送的最大报文段大小err -EPIPE;if (sk-sk_err || (sk-sk_shutdown SEND_SHUTDOWN))goto do_error;// 循环处理要发送的数据while (msg_data_left(msg)) {int copy 0;skb tcp_write_queue_tail(sk);if (skb)copy size_goal - skb-len;if (copy 0 || !tcp_skb_can_collapse_to(skb)) {bool first_skb;int linear;// 创建新的数据段 new_segment:if (!sk_stream_memory_free(sk))goto wait_for_sndbuf;if (process_backlog sk_flush_backlog(sk)) {process_backlog false;goto restart;}first_skb tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk);linear select_size(first_skb, zc);skb sk_stream_alloc_skb(sk, linear, sk-sk_allocation,first_skb);if (!skb)goto wait_for_memory;process_backlog true;skb-ip_summed CHECKSUM_PARTIAL;skb_entail(sk, skb);copy size_goal;// 如果处于修复模式标记该skb已经“发送”if (tp-repair)TCP_SKB_CB(skb)-sacked | TCPCB_REPAIRED;}// 尝试附加数据到skb的末尾if (copy msg_data_left(msg))copy msg_data_left(msg);// 将数据从用户空间拷贝到skb中if (skb_availroom(skb) 0 !zc) {// 有空间进行直接拷贝copy min_t(int, copy, skb_availroom(skb));err skb_add_data_nocache(sk, skb, msg-msg_iter, copy);if (err)goto do_fault;} else if (!zc) {bool merge true;int i skb_shinfo(skb)-nr_frags;// 大页内存管理struct page_frag *pfrag sk_page_frag(sk);// 确保page_frag有足够内存if (!sk_page_frag_refill(sk, pfrag))goto wait_for_memory;// 检查skb是否可以合并到最后的一个fragif (!skb_can_coalesce(skb, i, pfrag-page, pfrag-offset)) {// 如果达到了frag的上限则新建一个段if (i sysctl_max_skb_frags) {tcp_mark_push(tp, skb);goto new_segment;}merge false;}// 拷贝数据到页内存copy min_t(int, copy, pfrag-size - pfrag-offset);// 确保套接字有足够的写缓冲区空间if (!sk_wmem_schedule(sk, copy))goto wait_for_memory;// 无拷贝地将数据从用户空间复制到页内存err skb_copy_to_page_nocache(sk, msg-msg_iter, skb,pfrag-page,pfrag-offset,copy);if (err)goto do_error;// 更新skb状态if (merge) {// 如果合并成功增加frag的大小skb_frag_size_add(skb_shinfo(skb)-frags[i - 1], copy);} else {// 没有合并就在skb中新增一个page frag描述符skb_fill_page_desc(skb, i, pfrag-page, pfrag-offset, copy);page_ref_inc(pfrag-page); // 增加页引用计数}// 更新page_frag位置pfrag-offset copy;} else {// 零拷贝的发送方式err skb_zerocopy_iter_stream(sk, skb, msg, copy, uarg);if (err -EMSGSIZE || err -EEXIST) {// 出现错误需要新段tcp_mark_push(tp, skb);goto new_segment;}if (err 0)goto do_error;copy err;}// 更新TCP状态if (!copied)TCP_SKB_CB(skb)-tcp_flags ~TCPHDR_PSH;tp-write_seq copy;TCP_SKB_CB(skb)-end_seq copy;tcp_skb_pcount_set(skb, 0);copied copy;if (!msg_data_left(msg)) {// 如果数据已经全部发送完成设置结束标志if (unlikely(flags MSG_EOR))TCP_SKB_CB(skb)-eor 1;goto out;}// 检查skb是否达到了目标大小或者其它特殊情况if (skb-len size_goal || (flags MSG_OOB) || unlikely(tp-repair))continue;if (forced_push(tp)) {// 如果需要立即发送数据则添加PSH标志并推送数据tcp_mark_push(tp, skb);__tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH);} else if (skb tcp_send_head(sk))// 如果skb是待发送队列的头部可能需要推送一个分段tcp_push_one(sk, mss_now);continue;// 对于缓冲区溢出设置标志位并等待可用内存 wait_for_sndbuf:set_bit(SOCK_NOSPACE, sk-sk_socket-flags); wait_for_memory:if (copied)// 如果已经拷贝了一些数据则尝试推送tcp_push(sk, flags ~MSG_MORE, mss_now,TCP_NAGLE_PUSH, size_goal);// 等待足够的发送缓冲区内存err sk_stream_wait_memory(sk, timeo);if (err ! 0)goto do_error;// 重新计算mss和目标大小mss_now tcp_send_mss(sk, size_goal, flags);} out:// 数据发送完成调用tcp_push推送所有挂起的数据帧if (copied) {tcp_tx_timestamp(sk, sockc.tsflags);tcp_push(sk, flags, mss_now, tp-nonagle, size_goal);} out_nopush:// 释放uarg资源sock_zerocopy_put(uarg);return copied copied_syn;// 处理skb没有复制任何数据的情况 do_fault:if (!skb-len) {tcp_unlink_write_queue(skb, sk);// 这是TCP中除了连接重置以外唯一可能删除send_head的地方tcp_check_send_head(sk, skb);sk_wmem_free_skb(sk, skb);}// 处理错误如果已经复制了数据则直接退出 do_error:if (copied copied_syn)goto out; out_err:// 处理失败中止零拷贝操作记录错误并返回sock_zerocopy_put_abort(uarg);// 根据错误代码设置套接字错误状态并返回错误err sk_stream_error(sk, flags, err);// 如果写队列为空并且返回了EAGAIN错误则尝试触发epoll的边缘触发事件if (unlikely(skb_queue_len(sk-sk_write_queue) 0 err -EAGAIN)) {sk-sk_write_space(sk); // 若写入队列为空并且错误为EAGAIN确保调用sk_write_space来唤醒epoll等待者,唤醒可能在等待发送缓冲区空间的epolltcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED); // 停止发送缓冲区限制的计时器}return err; // 返回出错信息 } EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_sendmsg_locked); // 导出tcp_sendmsg_locked符号允许其他内核模块调用 三、tcp_sendmsg 这个函数tcp_sendmsg用于处理TCP socket的发送消息操作。让我们逐行地用中文解释这个函数的作用 int tcp_sendmsg(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size) {int ret;lock_sock(sk); // 对指定的socket加锁以防止并发访问导致的数据竞争。ret tcp_sendmsg_locked(sk, msg, size); // 在锁定后调用tcp_sendmsg_locked函数发送消息。这个函数实现了消息的发送逻辑但假设调用它的上下文已经持有了锁。release_sock(sk); // 消息发送完成后释放之前获取的锁。return ret; // 返回tcp_sendmsg_locked函数的返回值通常是已发送数据的字节数或者一个错误码。 } EXPORT_SYMBOL(tcp_sendmsg); // 将tcp_sendmsg函数导出使它可以被该模块外的代码调用。 总的来说tcp_sendmsg是一个对外暴露的接口它用于在用户空间调用以发起TCP通信。该函数首先锁定目标socket然后调用实际发送消息实现的内部函数tcp_sendmsg_locked发送过程完成后释放锁并返回发送操作的结果成功发送的字节数或错误码。通过锁来保证tcp发送操作的线程安全性。