IO-Linux接受数据包的过程

2021-08-31 11:17:49   3  举报

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Linux接受数据包的过程主要包括以下几个步骤：首先，网卡接收到数据包后，会将数据包存储在内核缓冲区中。然后，内核会通过硬件中断通知CPU有新的数据包到达。接着，CPU会调用网络协议栈中的函数来处理这个数据包。这个过程可能包括解析数据包头部、检查校验和、查找路由表等操作。如果数据包是发给本机的，那么网络协议栈会将数据包传递给上层应用程序；如果数据包是发给其他机器的，那么网络协议栈会将数据包发送出去。最后，当所有数据处理完成后，内核会释放缓冲区中的内存空间。这个过程是异步的，不会影响到其他任务的执行。

作者其他创作

大纲/内容

一旦 buffer 存满了，就会造成通讯阻塞，新来的包会被丢弃，长时间不做处理，会造成超时

epoll 1

每一个 socket 是一个四元组，持有自身特定的属性。读写数据分别在不同的区域缓存。

数据段

四层连接的处理，是在硬件层级解决的。只要端口开启了监听，就可以处理如 tcp 三次握手、四次分手这样的流程，也就是建立连接

搬运数据

epoll将数据从红黑树中，搬运到 list

数据被搬运到内核空间

epoll 2

epoll

socket buffer

epoll_wait

内存块 44kb

代码块

创建一个 epoll ，返回 fd

红黑树

通知DMA搬运数据

真实地址

向 epoll 的 fd 中添加、修改、删除特定事件的 fd，如监听特定端口的事件

线性地址

epoll 在 kernel 内存中

mmap就是将kernel中的内存块，直接映射到用户空间的内存地址中

内存块 14kb

中断信号

优势：1. 用户空间不知道内存数据的真实地址，安全性高，耦合性低。2. 内存块的4kb是因为每次磁盘读取 4kb 的数据到内存。这么做的原因是为了在处理一段代码时，如果每次值从磁盘读取 1字节的数据，那磁盘的读取效率太低。所以会预先读取，规定一次读 4kb。3. 一个应用在运行时，不需要将磁盘中所有数据都一次读到内存中，而是随用随读，大大减轻了内存的压力。

DMA

epoll_ctl

内存

kernel 空间

虚拟内存

用户空间

触发回调函数

buffer

数据经过网卡，进入网卡的 buffer 中，发起一个中断

list

1. 只要 send_queue 是空的，那么这个 socket 就是可写的。2. 但是否要写，就取决于用户了。

0||||max（内存）