Linux内核4.4.0中TCP协议实现解析

"这篇文档是关于Linux内核4.4.0版本中TCP协议的实现与分析，由《理解Linux内核》一书启发，详细介绍了TCP发送接口及相关概念，如用户层TCP、RFC标准、核心数据结构等。" 文章深入解析了Linux内核中的TCP发送接口，特别关注了`tcp_sendmsg`函数，该函数位于`net/ipv4/tcp.c`，主要负责处理通过TCP协议发送数据的任务。`tcp_sendmsg`函数接收三个参数：用于传输的套接字`sk`，要传输的用户层数据包`msg`以及用户要发送的数据大小`size`。这个函数是TCP发送流程的核心，它将用户的数据封装并准备通过TCP协议栈发送到网络。 文档还探讨了用户层TCP的概念，说明了从用户空间到内核空间的数据传输过程，并介绍了如何通过TCP协议进行通信。此外，文档引用了一系列重要的RFC（Request for Comments），这些文档定义了TCP协议的规范和扩展，包括： 1. RFC793：定义了基础的TCP传输控制协议。 2. RFC1323：增加了TCP的高性能扩展。 3. RFC1337：讨论了TCP TIME-WAIT状态的危害。 4. RFC2018：引入了TCP选择性确认选项。 5. RFC2525：列出了已知的TCP实现问题。 6. RFC3168：介绍了IP中的显式拥塞通知（ECN）。 7. RFC6937：提出了TCP的比例速率降低策略。 8. RFC7413：描述了TCP快速打开（TCP Fast Open）草案。 接下来，文档详细阐述了网络子系统的相关核心数据结构，包括`sock`、`sock_common`、`sock`、`request_sock`、`sk_buff`、`msghdr`等，这些数据结构构成了TCP协议栈的基础。它们负责存储连接状态、缓冲数据、管理套接字选项以及处理消息头信息。 此外，文档还涵盖了inet层的数据结构，如`ip_options`、`inet_request_sock`、`inet_connection_sock_af_ops`、`inet_connect_sock`、`inet_timewait_sock`等，这些都是处理IPv4相关的连接和选项的关键组件。同时，提到了路由相关的数据结构，如`dst_entry`和`rtable`，它们在决定数据包的传输路径中起着重要作用。 这篇文档详细地剖析了TCP协议在Linux内核中的实现，特别是`tcp_sendmsg`函数，以及与其相关的网络数据结构和协议标准，对于理解和研究TCP/IP通信机制具有很高的价值。