网络 socket epoll

 

 

 

套接字对：(源ip:源port,目的ip:目的port)，唯一标识了一个网络上的TCP连接 收到报文，不仅要看目的port，还要看源ip和port才能确定报文该交给哪个连接

listen()：将主动套接字转化成被动套接字，内核为每个监听套接字维护半连接队列和全连接队列

backlog参数指定半连接队列的大小，半连接队列中的项的留存时间是一个RTT

忽略超出的syn，等待客户端重传syn，而不是返回rst。

syn=1的报文段会交付给监听套接字处理

accept()：从全连接队列头取一个连接，返回内核生成的描述符，全连接队列为空则阻塞。

   该socket里记录了特定的4元组，

   以后的tcp报文段如果匹配该4元组，就直接交给这个socket处理

write()：内核从应用程序缓冲区复制数据到TCP缓冲区，TCP缓冲区可能装不下全部数据，

write()将一直阻塞，直到所有数据都到达TCP缓冲区，才返回成功。 此时数据并未到达对方节点，只是应用程序缓冲区可以使用了。 TCP会负责将TCP缓冲区的数据发送到目的节点的接收缓冲区。

read()：应用程序通过套接字，读取接收缓冲区的数据。

close()：默认是把套接字标记成关闭，然后立即返回应用程序，此后该套接字不能被read()或write()

然后TCP将尝试发送排队的数据，然后发送中止序列

 

引用计数：每个文件或套接字都有一个引用计数，

   它是当前打开着的，引用了该文件或套接字的描述符个数

   父进程打开一个套接字，该套接字的引用计数为1

   父进程fork()之后，该套接字的引用计数为2

 

select()

每次select()，都要将大量的描述符从用户态复制到内核态

内核要多次遍历全部描述符，才能知道有没有就绪fd，

每遍历32/64个，还要让出控制权，等待下次被调度后才能继续向后遍历

select返回全部fd，应用程序要再遍历一遍才能知道哪些是就绪的

描述符有最大数量限制，32位机默认1024，64位机默认2048

 

epoll 源码分析

callback函数，不需要遍历

红黑树，高效

没有数量限制

存疑：mmap，不需要用户态和内核态间的复制

 

 

 

网卡将分组存入内存中，发中断，让cpu执行驱动程序。

 

接收：驱动程序重置硬件中断、让网卡继续接收分组、将ip分组放到队列中，通知ip进程有分组到达

ip将报文段放到某处，tcp从某处读取报文段，并找到报文段所属的连接，将报文段中的数据放到该连接的缓冲区内，并向发送方发送ack，如果报文段中含有ack，tcp还要处理定时器。

 

发送：ip进程将分组放到队列中，调用驱动程序启动硬件，输出完成后，硬件向cpu发送中断，驱动程序将队列中的数据删除。队列中如果还有数据就继续发送。