TCP/IP Illustrated Vol1&2 笔记：数据流 和 内核数据结构

1. IP层会通过IP Header中的协议字段，把处理后的IP包传递给不同的传输层协议去处理，所以UDP端口是独立于TCP端口的；(TCP/IP vol1 11.2)

参考：TCP/IP vol1 Figure 1.8，IP层会根据协议来分流(demultiplexing)数据；



更多内核中的信息流动细节参考，vol2,1.9,1.10 这两节；

a). UDP 输出的时候（send），中间过程没有排队过程，直到数据到达了以太网输出函数（设备驱动层）；(vol2,p19)

包/数据在到达设备驱动层之前都mbuf chain 中；

b). 当网卡接收到数据的时候，驱动会把接收到的数据复制到 mbuf chain 中，直到UDP接收到数据，UDP会根据目的IP和port来选择socket（是和UDP中的inpcb链表中每一个inpcb来确定的），然后把接受到的数据，接在该 socket 的 recieve queue （一个mbuf队列）中，之后，进程会把数据从mbuf复制到进程的缓冲区中；(vol2,
1.10)

2. 内核为TCP/UDP分别维护了一个inpcb（internet protocol control block）结构的双向列表，每一个incpb结构对应一个socket结构，这两个结构分别有指针指向对方，用于数据的双向传输；

inpcb是一个传输层的数据结构，用于TCP，UDP，和 raw IP，没有用于IP，ICMP，和 IGMP；(vol 2, p715)

更多关于internet protocol control block的信息，参考 vol2,ch22；

参考（vol2 Figure 1.5）的一部分，说明了inpcb{}列表、inpcb{}和socket{}的关系：



struct inpcb 结构如下：



3. 端口是用于确定 发送/接受进程 用的，（vol 1, 11.2）那么是如何用端口来区分的呢？

根据上面的解释，根据协议特定的inpcb结构列表，因为inpcb包含接收端的IP和端口，UDP可以找到接收到的数据报对应的socket；socket结构包含一个成员：

pid_t so_pgid;
/* pgid for signals */

该成员函数指定了到该socket接收到数据时，应该向哪个进程发送信号；这个进程就是创建该socket的进程，此时可能正在调用recvfrom，接收到信号之后，进程就能可以从该socket中读取数据了。

4. tcp/udp socket send/receive queue/buffer

socket的receive/send buffer，也有叫做send/receive queue的，都是指同样的东西，因为这个buffer是的数据是通过mbuf queue来组织的；参考struct socket中struct sockbuf：(vol2, 15.3, 16.3)



每一个udp socket都有一个send/receive buffer，不过源地址也保存在buffer中，数据还是分段的；

每一个tcp socket都各有一个send/receive buffer，因为对于tcp来说，数据是连续的；

缓存大小可以通过选项来修改：SO_RCVBUF, SO_SNDBUF；