socket调用流程分析

0、概述：

在这里将讲述用户层的socket函数如何调用到内核的sys_socket函数，有什么错误啊，还请各位大虾指出，哈哈~

分析：

1、 函数声明

根据其头文件我们可以找到相应的声明；

extern intsocket (int __domain, int __type, int __protocol) __THROW;

__THROW定义如下：即针对C++，表示该函数不抛出任何异常

# if defined__cplusplus && __GNUC_PREREQ (2,8)

# define __THROW throw ()

# else

# define __THROW

# endif

2、 函数定义

有了声明，那应该有定义吧，那就去glibc源码中找呗，找啊找，可惜，最终在glibc中却是无法找到socket函数的定义，难道变神了？那是不可能的，那么现在唯一的一条
路就是改名（这是必须的，毕竟是人类发明的），于是仔细一找，在socket.S中发现了它：

#ifndef __socket

#ifndefNO_WEAK_ALIAS

#define __socketP(__,socket)

#else

#define __socketsocket

#endif

#endifsocket，就是改名字

即现在的任务就要寻找__socket，在这个文件中不难发现，__socket的定义如下：

.globl __socket

ENTRY (__socket)

/* Save registers. */

movl %ebx, %edx

movl $SYS_ify(socketcall), %eax /* System call number in %eax. */

/* Use ## so `socket' is a separate tokenthat might be #define'd. */

movl $P(SOCKOP_,socket), %ebx /* Subcode is first arg to syscall. */

lea 4(%esp), %ecx /* Address of args is 2nd arg. */

/* Do the system call trap. */

int $0x80

/* Restore registers. */

movl %edx, %ebx

/* %eax is < 0 if there was anerror. */

cmpl $-125, %eax

jae SYSCALL_ERROR_LABEL

/* Successful; return the syscall'svalue. */

L(pseudo_end):

ret

说明：

（1）SYS_ify（name）作用是在name前面添加__NR_

（2）movl $SYS_ify(socketcall), %eax作用是将__NR_socketcall的值赋给eax寄存器；

__NR_socketcall定义在内核的unistd.h中

#define__NR_socketcall 102

（3）movl $P(SOCKOP_,socket), %ebx，是把SOCKOP_socket值赋给ebx；

SOCKOP_socket定义如下：

#defineSOCKOP_socket 1

（4）lea 4(%esp), %ecx，作用是把socket函数的参数地址传给ecx；

补充：调用函数时，参数存放的位置

如调用add（a, b）时，a是存放于esp+4, b是存放于esp+8的位置；(具体先后还要看压栈顺序)

（5）int $0x80系统调用，这进入另一个神秘的世界——内核

3、系统调用

这里针对linux内核来大致讲述一下系统调用流程：

在start_kernel->trap_init中，定义了系统调用的相关信息；

# define SYSCALL_VECTOR 0x80

set_system_trap_gate(SYSCALL_VECTOR,&system_call);

这样我们就知道了，当系统出现调用中断时，则将调用system_call函数，那下面来看一下system_call的函数，（定义在entry_32.S中）

syscall_call:

call *sys_call_table(,%eax,4)

movl %eax,PT_EAX(%esp) #store the return value ()

从函数可以看出，是根据eax（功能号），来调用sys_call_table表中的相应函数；那么socket函数对应的功能号为__NR_socketcall；于是在sys_call_table表中可以找到
相应的函数

SYSCALL_DEFINE2(socketcall,int, call, unsigned long __user *, args)

{

unsigned long a[6];

unsigned long a0, a1;

int err;

if (call < 1 || call > SYS_ACCEPT4)

return -EINVAL;

/* copy_from_user should be SMP safe. */

if (copy_from_user(a, args, nargs[call]))

return -EFAULT;

audit_socketcall(nargs[call] / sizeof(unsigned long), a);

a0 = a[0];

a1 = a[1];

switch (call) {

case SYS_SOCKET:

err = sys_socket(a0, a1, a[2]);

break;

case SYS_BIND:

err = sys_bind(a0, (struct sockaddr __user *)a1, a[2]);

break;

case SYS_CONNECT:

err = sys_connect(a0, (struct sockaddr __user *)a1,a[2]);

break;

case SYS_LISTEN:

err = sys_listen(a0, a1);

break;

case SYS_ACCEPT:

err = sys_accept4(a0, (struct sockaddr __user *)a1,

(int __user *)a[2], 0);

break;

case SYS_GETSOCKNAME:

err =

sys_getsockname(a0, (struct sockaddr __user *)a1,

(int __user *)a[2]);

break;

case SYS_GETPEERNAME:

err =

sys_getpeername(a0,(struct sockaddr __user *)a1,

(int __user *)a[2]);

break;

case SYS_SOCKETPAIR:

err = sys_socketpair(a0, a1, a[2], (int __user *)a[3]);

break;

case SYS_SEND:

err = sys_send(a0, (void __user *)a1, a[2], a[3]);

break;

case SYS_SENDTO:

err = sys_sendto(a0, (void __user *)a1, a[2], a[3],

(struct sockaddr __user *)a[4], a[5]);

break;

case SYS_RECV:

err = sys_recv(a0, (void __user *)a1, a[2], a[3]);

break;

case SYS_RECVFROM:

err = sys_recvfrom(a0, (void __user *)a1, a[2], a[3],

(struct sockaddr __user *)a[4],

(int __user *)a[5]);

break;

case SYS_SHUTDOWN:

err = sys_shutdown(a0, a1);

break;

case SYS_SETSOCKOPT:

err = sys_setsockopt(a0, a1, a[2], (char __user *)a[3],a[4]);

break;

case SYS_GETSOCKOPT:

err =

sys_getsockopt(a0, a1, a[2], (char __user *)a[3],

(int __user *)a[4]);

break;

case SYS_SENDMSG:

err = sys_sendmsg(a0, (struct msghdr __user *)a1,a[2]);

break;

case SYS_RECVMSG:

err = sys_recvmsg(a0, (struct msghdr __user *)a1,a[2]);

break;

case SYS_ACCEPT4:

err = sys_accept4(a0, (struct sockaddr __user *)a1,

(int __user *)a[2], a[3]);

break;

default:

err = -EINVAL;

break;

}

return err;

}

从函数可以看出，用户层函数，最终调用了sys_socket；至于后续的分析，这里就不讲了；

4、总结

通过分析发现，用户层的socket函数，通过系统调用，最终将调用内核的sys_socket函数；

5、疑问

在查看内核代码是，有发现__NR_socketcall似乎已经被废弃掉了，但我在.S中又未找到__NR_socket的内容，所以后续还需在看看，现在的socket是通过那个功能号调用的；