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作者：gfree.wind@gmail.com
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上文在学习处理三次握手的最后一个ack的过程中，还没有完全走完流程。根据上文最后处
int tcp_child_process(struct sock *parent, struct sock *child,
struct sk_buff *skb)
{
int ret = 0;
int state = child->sk_state;
if (!sock_owned_by_user(child)) {
//到达这里
ret = tcp_rcv_state_process(child, skb, tcp_hdr(skb),
skb->len);
/* Wakeup parent, send SIGIO */
if (state == TCP_SYN_RECV && child->sk_state != state)
parent->sk_data_ready(parent, 0);
}
...... ......
}那么包的处理仍然是交给tcp_rcv_state_process。回忆第一篇文章中，tcp_rcv_state_process是根据child的状态来决定如何处理。而child是从父socket生成的。如果child的状态和父socket状态一样，肯定是有问题的。那么child的状态是何时改变的呢？
经过一番搜索，回到创建child的函数tcp_v4_sync_recv_sock->tcp_create_openreq_child->inet_csk_clone
struct sock *inet_csk_clone(struct sock *sk, const struct request_sock *req,
const gfp_t priority)
{
//首先clone统一的sock结构信息
struct sock *newsk = sk_clone(sk, priority);
if (newsk != NULL) {
//开始clone 面向连接的sock的信息
struct inet_connection_sock *newicsk = inet_csk(newsk);
//在这里，newsk的状态被设置为TCP_SYN_RECV
newsk->sk_state = TCP_SYN_RECV;
newicsk->icsk_bind_hash = NULL;
...... ......
}
return newsk;
}说实话，这个结果让我觉得有些不爽。
首先这个函数名字叫做clone，结果生成的sock内部成员与传入的sock的内部成员不同，确实让我意想不到。另外这个函数是为所有面向连接的协议准备的。其名字为csk即connection sock，另外其位置位于inet_connection_sock.c中，都说明了这一点。这样的话，将其状态设置为TCP_SYN_RECV，与其通用性不符。
下面查看tcp_rcv_state_process处理TCP_SYN_RECV状态的代码：
int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
const struct tcphdr *th, unsigned int len)
{
struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
int queued = 0;
int res;
tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
...... ......
res = tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0);
if (res <= 0)
return -res;
/* step 5: check the ACK field */
if (th->ack) {
//检查是否接受这个ack包
int acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH) > 0;
switch (sk->sk_state) {
case TCP_SYN_RECV:
if (acceptable) {
tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
smp_mb();
//完成了三次握手，sk的状态自然改为 TCP_ESTABLISHED
tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
//sk_state_change默认为sock_def_wakeup, 会唤醒sleep在该socket上的进程
sk->sk_state_change(sk);
/* Note, that this wakeup is only for marginal
* crossed SYN case. Passively open sockets
* are not waked up, because sk->sk_sleep ==
* NULL and sk->sk_socket == NULL.
*/
//这里也仍然是一个wake动作，但是按照我的理解
//这里应该是处理socket作为文件描述符的异步操作，如epoll
if (sk->sk_socket)
sk_wake_async(sk,
SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
tp->snd_wnd = ntohs(th->window) <<
tp->rx_opt.snd_wscale;
tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
/* Make sure socket is routed, for
* correct metrics.
*/
icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
tcp_init_metrics(sk);
tcp_init_congestion_control(sk);
/* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on
* first data packet.
*/
tp->lsndtime = tcp_time_stamp;
tcp_mtup_init(sk);
tcp_initialize_rcv_mss(sk);
tcp_init_buffer_space(sk);
tcp_fast_path_on(tp);
} else {
return 1;
}
break;
}
} else
goto discard;
/* step 6: check the URG bit */
tcp_urg(sk, skb, th);
/* step 7: process the segment text */
//这时sk->sk_state的状态已经为TCP_ESTABLISHED
/* 其实对于这个ack包，它只含有TCP的首部，没有数据。那么我认为在将tcp置为established后，不需要后面的操 作了 */
switch (sk->sk_state) {
...... ......
case TCP_ESTABLISHED:
tcp_data_queue(sk, skb);
queued = 1;
break;
}
/* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
tcp_data_snd_check(sk);
tcp_ack_snd_check(sk);
}
if (!queued) {
discard:
__kfree_skb(skb);
}
return 0;
}这里处理完毕后，回到tcp_child_process
int tcp_child_process(struct sock *parent, struct sock *child,
struct sk_buff *skb)
{
int ret = 0;
int state = child->sk_state;
if (!sock_owned_by_user(child)) {
ret = tcp_rcv_state_process(child, skb, tcp_hdr(skb),
skb->len);
/* Wakeup parent, send SIGIO */
/*
对于这个ack包，state的状态即为child之前的状态，即TCP_SYN_RECV。
再成功处理了ack包后，child->sk_state变为TCP_ESTABLISHED
因此进入parent->sk_data_ready，仍然是一个异步通知的手段
*/
if (state == TCP_SYN_RECV && child->sk_state != state)
parent->sk_data_ready(parent, 0);
}
...... ......
}这样这个ack包基本上已经处理完毕。但是还有一个问题，这个新建的child socket是何时添加到TCP的ehash中，即已经连接的hash表中。还是要回到tcp_v4_syn_recv_sock中，在该函数的结尾处，调用了__inet_hash_nolisten(newsk, NULL);将newsk加入父socket的ehash表中的。
为啥要将这个newsk加入到父socket的ehash表中呢？其实socket下面的ehash表就是全局变量tcp_hashinfo的ehash表。那么这里也就是将newsk加入到了全局变量tcp_hashinfo的ehash中。也就是说所有的已连接的TCP，都是保存在一个公共的hash表中。这样，再收到后面的包时，都可以匹配从全局的tcp_hashinfo的ehash中直接匹配到这个新连接的TCP。