最近抽空学习下Linux网络协议栈, 读源码时总会前一天梳理完, 等两天再来看却发现又忘记的差不多, 只能再过一遍, 没有对协议栈构建一个系统性的框架. 于是想着要把看过的代码逻辑整理下来, 算是对这段时间学习的总结, 也方便后面的查阅.
在之前的一篇有关网络协议的文章从NAPI说一说Linux内核数据的接收流程简单的讲到了Linux的数据接收流程, 但主要是集中在数据链路层与设备驱动之间的交互, 并没有涉及到IP网络层以及TCP传输层的逻辑.对于Linux系统来说, TCP数据的传输大致要经历如下几个步骤:
- 用户进程创建
socket并创建相应数据的buffer, 通过send函数发送给服务端 - 内核收到数据后, 将用户空间的buffer数据拷贝到内核协议栈
- 内核协议栈需要经过TCP层(L4)/IP层(L3)/数据链路层(L2)最后发送到网卡
- CPU与网卡的数据传输一般通过
DMA进行, 完成后网卡发送中断告知CPU, 此时内核会释放之前分配的buffer
这篇文章, 我们着重来看下数据传输中内核部分的流程, 并梳理下Linux协议栈大致的结构与初始化步骤, 主要分为如下两个部分:
- Linux内核协议栈的初始化流程
- 数据是如何从TCP传输层发送到设备驱动的