每天花一分钟，学习一下linux 之 socket 的原理

这次接着写关于linux 套接口的相关知识，我们知道，有这么一句话，说的是在linux上一切皆文件，说白了，linux上的很多子系统都可以像操作文件一样的使用它们，同理，linux的socket也是一样的道理。

Linux为了能使socket的相关操作和文件IO一样，linux专门提供了套接口文件，用一个数据结构来表示，即socket_file_ops，进程在创建套接口时，可以将进程的file指针指向socket_file_ops，这样进程对该file的操作，就全都转化为socket的操作，结构如下所示：

图1

可以看到，这个数据结构里面有读写函数，当进程调用poll函数时，用户态切换到内核态后，调用的是内核函数sock_poll，sock_file_ops可以认为是用户态操作socket的跳转表，也正是由于有了这张跳转表，才使得用户可以像操作文件一样，操作套接口。

当用户态进程调用socket时，返回一个文件描述符，也就是用户是通过文件描述符来访问套接口的，那么为了能够访问套接口，需要将文件描述符和套接口进行绑定操作，在linux内核中进行绑定的函数是sock_map_fd，函数如下：

图2

大家可以看到，该函数首先调用 sock_alloc_fd 来分配描述符，和struct file 结构，然后调用 sock_attach_fd 来进行file 和 sock的绑定，最后通过fd_install来将进程与struct file 的绑定，这样进程就可以通过 fd 来找到 struct file，找到了struct file 也就找到了 socket。

下面来看看sock_attach_fd的函数，如下所示：

图3

上图是sock_attach_fd的实现，大家只看其中一行就行，也就是397行的代码，file->private_data=sock，是将sock结构赋值给file的私有指针，看完这行代码是不是觉得恍然大悟，说白了，绑定关系，就是这一行做的。

那么进程到socket的映射关系如下所示：

图4

就写到这里吧，谢谢。