Linux tcp/ip 源码分析 - bind

// net/socket.c SYSCALL_DEFINE3(bind, int, fd, struct sockaddr __user *, umyaddr, int, addrlen) { struct socket *sock; struct sockaddr_storage address; ... sock = sockfd_lookup_light(fd, &err, &fput_needed); if (sock) { err = move_addr_to_kernel(umyaddr, addrlen, &address); if (err >= 0) { ... if (!err) err = sock->ops->bind(sock, (struct sockaddr *) &address, addrlen); } ... } return err; }

方法描述

1. 调用sockfd_lookup_light方法，根据fd找到socket。

// net/socket.c static struct socket *sockfd_lookup_light(int fd, int *err, int *fput_needed) { struct fd f = fdget(fd); struct socket *sock; ... if (f.file) { sock = sock_from_file(f.file, err); if (likely(sock)) { ... return sock; } ... } return NULL; }

该方法先根据fd找到file，再调用sock_from_file方法，从file中获取到socket。

// net/socket.c struct socket *sock_from_file(struct file *file, int *err) { if (file->f_op == &socket_file_ops) return file->private_data; /* set in sock_map_fd */ ... return NULL; } EXPORT_SYMBOL(sock_from_file);

2. 调用move_addr_to_kernel方法，拷贝用户提供的bind地址到address变量。

所以，当该bind方法调用结束后，用户提供的struct sockaddr参数变量还是可以继续使用的。

3. 调用sock->ops->bind方法，继续执行bind逻辑。

由上一篇文章我们可以知道，sock->ops指向的是&inet_stream_ops，所以sock->ops->bind方法即为inet_bind。

// net/ipv4/af_inet.c int inet_bind(struct socket *sock, struct sockaddr *uaddr, int addr_len) { struct sockaddr_in *addr = (struct sockaddr_in *)uaddr; struct sock *sk = sock->sk; struct inet_sock *inet = inet_sk(sk); ... snum = ntohs(addr->sin_port); ... inet->inet_rcv_saddr = inet->inet_saddr = addr->sin_addr.s_addr; ... if ((snum || !inet->bind_address_no_port) && sk->sk_prot->get_port(sk, snum)) { ... } ... inet->inet_sport = htons(inet->inet_num); inet->inet_daddr = 0; inet->inet_dport = 0; ... err = 0; ... return err; } EXPORT_SYMBOL(inet_bind);

该方法设置struct inet_sock中的字段如下

inet->inet_saddr = addr->sin_addr.s_addr;

inet->inet_sport = htons(inet->inet_num);

inet->inet_daddr = 0;

inet->inet_dport = 0;

可见，目标地址和端口都设置为0，源地址为addr->sin_addr.s_addr，即用户传入的地址，源端口为inet->inet_num。

inet->inet_num的值是在sk->sk_prot->get_port(sk, snum)方法中设置的。

对比上一篇文章中的tcp_prot中各字段的值我们可以知道，sk->sk_prot->get_port指向的是inet_csk_get_port方法。

// net/ipv4/inet_connection_sock.c int inet_csk_get_port(struct sock *sk, unsigned short snum) { ... struct inet_hashinfo *hinfo = sk->sk_prot->h.hashinfo; int ret = 1, port = snum; struct inet_bind_hashbucket *head; struct net *net = sock_net(sk); struct inet_bind_bucket *tb = NULL; ... head = &hinfo->bhash[inet_bhashfn(net, port, hinfo->bhash_size)]; ... inet_bind_bucket_for_each(tb, &head->chain) if (net_eq(ib_net(tb), net) && tb->port == port) goto tb_found; tb_not_found: tb = inet_bind_bucket_create(hinfo->bind_bucket_cachep, net, head, port); ... tb_found: if (!hlist_empty(&tb->owners)) { ... if (inet_csk_bind_conflict(sk, tb, true, true)) goto fail_unlock; } success: ... if (!inet_csk(sk)->icsk_bind_hash) inet_bind_hash(sk, tb, port); ... ret = 0; ... return ret; } EXPORT_SYMBOL_GPL(inet_csk_get_port);

方法描述

1. 在hinfo->bhash中找到net和port所属的bucket。

hinfo->bhash是个hashtable结构，对net和port进行hash，找到其所属的bucket列表，该列表头赋值给head字段，类型为struct inet_bind_hashbucket。

2. 遍历bucket列表，看是否存在net、port相同的条目。

3. 如果存在，检查是否冲突，不冲突则继续，冲突则抛错给上层。

4. 如果不存在，则创建一个新的inet_bind_bucket实例tb，并将其放入head指向的列表中，供后续做冲突检查。

5. 调用inet_bind_hash方法，设置sk为tb的owner。

// net/ipv4/inet_hashtables.c void inet_bind_hash(struct sock *sk, struct inet_bind_bucket *tb, const unsigned short snum) { inet_sk(sk)->inet_num = snum; sk_add_bind_node(sk, &tb->owners); inet_csk(sk)->icsk_bind_hash = tb; }

这个方法里也同时设置了inet_sk(sk)->inet_num的值。

6. 返回err状态给上层。

综上，inet_bind方法中先调用sk->sk_prot->get_port(sk, snum)方法，将inet_sk(sk)->inet_num的值设置为snum，即用户传入的端口，然后再在本方法中将inet->inet_num的值赋值给inet->inet_sport，所以，inet->inet_sport的最终值就是用户传入的端口。

完。