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Linux TCP數(shù)據(jù)包接收處理 --- 轉(zhuǎn)

在接收流程一節(jié)中可以看到數(shù)據(jù)包在讀取到用戶空間前，都要經(jīng)過tcp_v4_do_rcv處理，從而在receive queue中排隊。

在該函數(shù)中，我們只分析當連接已經(jīng)建立后的數(shù)據(jù)包處理流程，也即tcp_rcv_established函數(shù)。

tcp_rcv_established函數(shù)的工作原理是把數(shù)據(jù)包的處理分為2類：fast path和slow path，其含義顯而易見。這樣分類

的目的當然是加快數(shù)據(jù)包的處理，因為在正常情況下，數(shù)據(jù)包是按順序到達的，網(wǎng)絡(luò)狀況也是穩(wěn)定的，這時可以按照fast path

直接把數(shù)據(jù)包存放到receive queue了。而在其他的情況下則需要走slow path流程了。

在協(xié)議棧中，是用頭部預(yù)測來實現(xiàn)的，每個tcp sock有個pred_flags成員，它就是判別的依據(jù)。

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static inline void __tcp_fast_path_on(struct tcp_sock *tp, u32 snd_wnd)
{
tp->pred_flags = htonl((tp->tcp_header_len << 26) |
ntohl(TCP_FLAG_ACK) |
snd_wnd);
}

可以看出頭部預(yù)測依賴的是頭部長度字段和通告窗口。也就是說標志位除了ACK和PSH外，如果其他的存在的話，就不能用

fast path處理，其揭示的含義如下：

1 Either the data transaction is taking place in only one direction (which means that we are the receiver

and not transmitting any data) or in the case where we are sending out data also, the window advertised

from the other end is constant. The latter means that we have not transmitted any data from our side for

quite some time but are receiving data from the other end. The receive window advertised by the other end is constant.

2. Other than PSH|ACK flags in the TCP header, no other flag is set (ACK is set for each TCP segment).

This means that if any other flag is set such as URG, FIN, SYN, ECN, RST, and CWR, we
know that something important is there to be attended and we need to move into the SLOW path.

3. The header length has unchanged. If the TCP header length remains unchanged,
we have not added/reduced any TCP option and we can safely assume that
there is nothing important to be attended, if the above two conditions are TRUE.

fast path工作的條件

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static inline void tcp_fast_path_check(struct sock *sk)
{
struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
if (skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue) &&
tp->rcv_wnd &&
atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) < sk->sk_rcvbuf &&
!tp->urg_data)
tcp_fast_path_on(tp);
}

1 沒有亂序數(shù)據(jù)包

2 接收窗口不為0

3 還有接收緩存空間

4 沒有緊急數(shù)據(jù)

反之，則進入slow path處理；另外當連接新建立時處于slow path。

從fast path進入slow path的觸發(fā)條件（進入slow path 后pred_flags清除為0）：

1 在tcp_data_queue中接收到亂序數(shù)據(jù)包

2 在tcp_prune_queue中用完緩存并且開始丟棄數(shù)據(jù)包

3 在tcp_urgent_check中遇到緊急指針

4 在tcp_select_window中發(fā)送的通告窗口下降到0.

從slow_path進入fast_path的觸發(fā)條件：

1 When we have read past an urgent byte in tcp_recvmsg() . Wehave gotten an urgent byte and we remain

in the slow path mode until we receive the urgent byte because it is handled in the slow path in
tcp_rcv_established() .

2 當在tcp_data_queue中亂序隊列由于gap被填充而處理完畢時，運行tcp_fast_path_check。

3 tcp_ack_update_window()中更新了通告窗口。

fast path處理流程

A 判斷能否進入fast path

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if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {

TCP_HP_BITS的作用就是排除flag中的PSH標志位。只有在頭部預(yù)測滿足并且數(shù)據(jù)包以正確的順序（該數(shù)據(jù)包的第一個序號就是下個要接收

的序號）到達時才進入fast path。

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int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
/* Timestamp header prediction: tcp_header_len
* is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
* match.
*/
/* Check timestamp */
if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
/* No? Slow path! */
if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
goto slow_path;
/* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
goto slow_path;
/* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
* and timestamp was corrupted part, it will result
* in a hung connection since we will drop all
* future packets due to the PAWS test.
*/
}

該代碼段是依據(jù)時戳選項來檢查PAWS（Protect Against Wrapped Sequence numbers）。

如果發(fā)送來的僅是一個TCP頭的話（沒有捎帶數(shù)據(jù)或者接收端檢測到有亂序數(shù)據(jù)這些情況時都會發(fā)送一個純粹的ACK包）

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/* Bulk data transfer: sender */
if (len == tcp_header_len) {
/* Predicted packet is in window by definition.
* seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
* Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
*/
if (tcp_header_len ==
(sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
tcp_store_ts_recent(tp);
/* We know that such packets are checksummed
* on entry.
*/
tcp_ack(sk, skb, 0);
__kfree_skb(skb);
tcp_data_snd_check(sk);
return 0;
} else { /* Header too small */
TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
goto discard;
}

主要的工作如下：

1 保存對方的最近時戳 tcp_store_ts_recent。通過前面的if判斷可以看出tcp總是回顯2次時戳回顯直接最先到達的數(shù)據(jù)包的時戳，

rcv_wup只在發(fā)送數(shù)據(jù)（這時回顯時戳）時重置為rcv_nxt，所以接收到前一次回顯后第一個數(shù)據(jù)包后，rcv_nxt增加了，但是

rcv_wup沒有更新，所以后面的數(shù)據(jù)包處理時不會調(diào)用該函數(shù)來保存時戳。

2 ACK處理。這個函數(shù)非常復(fù)雜，包含了擁塞控制機制，確認處理等等。

3 檢查是否有數(shù)據(jù)待發(fā)送 tcp_data_snd_check。

如果該數(shù)據(jù)包中包含了數(shù)據(jù)的話

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} else {
int eaten = 0;
int copied_early = 0;
/* 此數(shù)據(jù)包剛好是下一個讀取的數(shù)據(jù)，并且用戶空間可存放下該數(shù)據(jù)包*/
if (tp->copied_seq == tp->rcv_nxt &&
len - tcp_header_len <= tp->ucopy.len) {
#ifdef CONFIG_NET_DMA
if (tcp_dma_try_early_copy(sk, skb, tcp_header_len)) {
copied_early = 1;
eaten = 1;
}
#endif /* 如果該函數(shù)在進程上下文中調(diào)用并且sock被用戶占用的話*/
if (tp->ucopy.task == current &&
sock_owned_by_user(sk) && !copied_early) {
/* 進程有可能被設(shè)置為TASK_INTERRUPTIBLE */
__set_current_state(TASK_RUNNING);
/* 直接copy數(shù)據(jù)到用戶空間*/
if (!tcp_copy_to_iovec(sk, skb, tcp_header_len))
eaten = 1;
}
if (eaten) {
/* Predicted packet is in window by definition.
* seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
* Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
*/
if (tcp_header_len ==
(sizeof(struct tcphdr) +
TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
tcp_store_ts_recent(tp);
/* 更新RCV RTT，Dynamic Right-Sizing算法*/
tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
__skb_pull(skb, tcp_header_len);
tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITSTOUSER);
}
if (copied_early)
tcp_cleanup_rbuf(sk, skb->len);
}
if (!eaten) { /* 沒有直接讀到用戶空間*/
if (tcp_checksum_complete_user(sk, skb))
goto csum_error;
/* Predicted packet is in window by definition.
* seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
* Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
*/
if (tcp_header_len ==
(sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
tcp_store_ts_recent(tp);
tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
goto step5;
NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
/* Bulk data transfer: receiver */
__skb_pull(skb, tcp_header_len);
/* 進入receive queue 排隊，以待tcp_recvmsg讀取*/
__skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
skb_set_owner_r(skb, sk);
tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
}
/* 數(shù)據(jù)包接收后續(xù)處理*/
tcp_event_data_recv(sk, skb);
/* ACK 處理*/
if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
/* Well, only one small jumplet in fast path... */
tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
tcp_data_snd_check(sk);
if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
goto no_ack;
}
/* ACK發(fā)送處理*/
if (!copied_early || tp->rcv_nxt != tp->rcv_wup)
__tcp_ack_snd_check(sk, 0);
no_ack:
#ifdef CONFIG_NET_DMA
if (copied_early)
__skb_queue_tail(&sk->sk_async_wait_queue, skb);
else
#endif
/* eaten為1，表示數(shù)據(jù)直接copy到了用戶空間，這時無需提醒用戶進程數(shù)據(jù)的到達，否則需調(diào)用sk_data_ready來通知，因為此時數(shù)據(jù)到達了receive queue*/
if (eaten)
__kfree_skb(skb);
else
sk->sk_data_ready(sk, 0);
return 0;
}

tcp_event_data_recv函數(shù)

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static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
{
struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
u32 now;
/* 接收到了數(shù)據(jù)，設(shè)置ACK需調(diào)度標志*/
inet_csk_schedule_ack(sk);
tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
tcp_rcv_rtt_measure(tp);
now = tcp_time_stamp;
/* 以下為根據(jù)接收間隔更新icsk_ack.ato，該值主要用于判斷pingpong模式見函數(shù)tcp_event_data_sent */
if (!icsk->icsk_ack.ato) {
/* The _first_ data packet received, initialize
* delayed ACK engine.
*/
tcp_incr_quickack(sk);
icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
} else {
int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
/* The fastest case is the first. */
icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
} else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
} else if (m > icsk->icsk_rto) {
/* Too long gap. Apparently sender failed to
* restart window, so that we send ACKs quickly.
*/
tcp_incr_quickack(sk);
sk_mem_reclaim(sk);
}
}
icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
TCP_ECN_check_ce(tp, skb);
/* 每次接收到來自對方的一個TCP數(shù)據(jù)報，且數(shù)據(jù)報長度大于128字節(jié)時，我們需要調(diào)用tcp_grow_window，增加rcv_ssthresh的值，一般每次為rcv_ssthresh增長兩倍的mss，增加的條件是rcv_ssthresh小于window_clamp,并且 rcv_ssthresh小于接收緩存剩余空間的3/4，同時tcp_memory_pressure沒有被置位(即接收緩存中的數(shù)據(jù)量沒有太大)。 tcp_grow_window中對新收到的skb的長度還有一些限制，并不總是增長rcv_ssthresh的值*/
if (skb->len >= 128)
tcp_grow_window(sk, skb);
}

rcv_ssthresh是當前的接收窗口大小的一個閥值，其初始值就置為rcv_wnd。它跟rcv_wnd配合工作，

當本地socket收到數(shù)據(jù)報，并滿足一定條件時，增長rcv_ssthresh的值，在下一次發(fā)送數(shù)據(jù)報組建TCP首部時，

需要通告對方當前的接收窗口大小，這時需要更新rcv_wnd，此時rcv_wnd的取值不能超過rcv_ssthresh的值。

兩者配合，達到一個滑動窗口大小緩慢增長的效果。

__tcp_ack_snd_check用來判斷ACK的發(fā)送方式

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/*
* Check if sending an ack is needed.
*/
static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
{
struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
/* More than one full frame received... */
if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss
/* ... and right edge of window advances far enough.
* (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise). Or...
*/
&& __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd) ||
/* We ACK each frame or... */
tcp_in_quickack_mode(sk) ||
/* We have out of order data. */
(ofo_possible && skb_peek(&tp->out_of_order_queue))) {
/* Then ack it now */
tcp_send_ack(sk);
} else {
/* Else, send delayed ack. */
tcp_send_delayed_ack(sk);
}
}

注釋很清楚，無需解釋。

這里有個疑問，就是當ucopy應(yīng)用讀到需要讀取到的數(shù)據(jù)包后，也即在一次處理中

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if (tp->copied_seq == tp->rcv_nxt &&
len - tcp_header_len <= tp->ucopy.len) {

的第二個條件的等號為真 len - tcp_header_len == tp->ucopy.len，然后執(zhí)行流程到后面eaten為1，所以函數(shù)以釋放skb結(jié)束，沒有

調(diào)用sk_data_ready函數(shù)。假設(shè)這個處理調(diào)用流程如下：

tcp_recvmsg-> sk_wait_data -> sk_wait_event -> release_sock -> __release_sock-> sk_backlog_rcv-> tcp_rcv_established

那么即使此時用戶得到了所需的數(shù)據(jù)，但是在tcp_rcv_established返回前沒有提示數(shù)據(jù)已得到，

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#define sk_wait_event(__sk, __timeo, __condition) /
({ int __rc; /
release_sock(__sk); /
__rc = __condition; /
if (!__rc) { /
*(__timeo) = schedule_timeout(*(__timeo)); /
} /
lock_sock(__sk); /
__rc = __condition; /
__rc; /
})

但是在回到sk_wait_event后，由于__condition為 !skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue)，所以還是會調(diào)用schedule_timeout

來等待。這點顯然是浪費時間，所以這個condition應(yīng)該考慮下這個數(shù)據(jù)已經(jīng)讀滿的情況，而不能光靠觀察receive queue來判斷是否等待。

接下來分析slow path

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slow_path:
if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete_user(sk, skb))
goto csum_error;
/*
* Standard slow path.
*/
/* 檢查到達的數(shù)據(jù)包 */
res = tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1);
if (res <= 0)
return -res;
step5: /* 如果設(shè)置了ACK，則調(diào)用tcp_ack處理，后面再分析該函數(shù)*/
if (th->ack)
tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
/* Process urgent data. */
tcp_urg(sk, skb, th);
/* step 7: process the segment text */
tcp_data_queue(sk, skb);
tcp_data_snd_check(sk);
tcp_ack_snd_check(sk);
return 0;

先看看tcp_validate_incoming函數(shù)，在slow path處理前檢查輸入數(shù)據(jù)包的合法性。

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/* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
* play significant role here.
*/
static int tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
struct tcphdr *th, int syn_inerr)
{
struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
/* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
if (tcp_fast_parse_options(skb, th, tp) && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
tcp_paws_discard(sk, skb)) {
if (!th->rst) {
NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
tcp_send_dupack(sk, skb);
goto discard;
}
/* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
}
/* Step 1: check sequence number */
if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
/* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
* (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
* And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
* an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
* bit is set, if so drop the segment and return)".
*/
if (!th->rst)
tcp_send_dupack(sk, skb);
goto discard;
}
/* Step 2: check RST bit */
if (th->rst) {
tcp_reset(sk);
goto discard;
}
/* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
* is in window.
*/
tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
/* step 3: check security and precedence [ignored] */
/* step 4: Check for a SYN in window. */
if (th->syn && !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
if (syn_inerr)
TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONSYN);
tcp_reset(sk);
return -1;
}
return 1;
discard:
__kfree_skb(skb);
return 0;
}

第一步：檢查PAWS tcp_paws_discard

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static inline int tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
const struct sk_buff *skb)
{
const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
return ((s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) > TCP_PAWS_WINDOW &&
get_seconds() < tp->rx_opt.ts_recent_stamp + TCP_PAWS_24DAYS &&
!tcp_disordered_ack(sk, skb));
}

PAWS丟棄數(shù)據(jù)包要滿足以下條件

1 The difference between the timestamp value obtained in the current segmentand last seen timestamp on

the incoming TCP segment should be more than TCP_PAWS_WINDOW (= 1), which means that if the segment that was
transmitted 1 clock tick before the segment that reached here earlier TCP seq should be acceptable.

It may be because of reordering of the segments that the latter reached earlier.

2 the 24 days have not elapsed since last time timestamp was stored,

3 tcp_disordered_ack返回0.

以下轉(zhuǎn)載自CU論壇http://linux.chinaunix.net/bbs/viewthread.php?tid=1130308

在實際進行PAWS預(yù)防時，Linux是通過如下代碼調(diào)用來完成的
tcp_rcv_established
|
|-->tcp_paws_discard
|
|-->tcp_disordered_ack
其中關(guān)鍵是local方通過tcp_disordered_ack函數(shù)對一個剛收到的數(shù)據(jù)分段進行判斷，下面我們對該函數(shù)的判斷邏輯進行下總結(jié)：
大前提：該收到分段的TS值表明有回繞現(xiàn)象發(fā)生
a）若該分段不是一個純ACK，則丟棄。因為顯然這個分段所攜帶的數(shù)據(jù)是一個老數(shù)據(jù)了，不是local方目前希望接收的（參見PAWS的處理依據(jù)一節(jié)）
b）若該分段不是local所希望接收的，則丟棄。這個原因很顯然
c）若該分段是一個純ACK，但該ACK并不是一個重復(fù)ACK（由local方后續(xù)數(shù)據(jù)正確到達所引發(fā)的），則丟棄。因為顯然該ACK是一個老的ACK，并不是由于為了加快local方重發(fā)而在每收到一個丟失分段后的分段而發(fā)出的ACK。
d）若該分段是一個ACK，且為重復(fù)ACK，并且該ACK的TS值超過了local方那個丟失分段后的重發(fā)rto，則丟棄。因為顯然此時local方已經(jīng)重發(fā)了那個導(dǎo)致此重復(fù)ACK產(chǎn)生的分段，因此再收到此重復(fù)ACK就可以直接丟棄。
e）若該分段是一個ACK，且為重復(fù)ACK，但是沒有超過一個rto的時間，則不能丟棄，因為這正代表peer方收到了local方發(fā)出的丟失分段后的分段，local方要對此ACK進行處理（例如立刻重傳）

這里有一個重要概念需要理解，即在出現(xiàn)TS問題后，純ACK和帶ACK的數(shù)據(jù)分段二者是顯著不同的，對于后者，可以立刻丟棄掉，因為從一個窗口的某個seq到下一個窗口的同一個seq過程中，一定有窗口變化曾經(jīng)發(fā)生過，從而TS記錄值ts_recent也一定更新過，此時一定可以通過PAWS進行丟棄處理。但是對于前者，一個純ACK，就不能簡單丟棄了，因為有這樣一個現(xiàn)象是合理的，即假定local方的接收緩存很大，并且peer方在發(fā)送時很快就回繞了，于是在local方的某個分段丟失后，peer方需要在每收到的后續(xù)分段時發(fā)送重復(fù)ACK，而此時該重發(fā)ACK的ack_seq就是這個丟失分段的序號，而該重發(fā)ACK的seq已經(jīng)是回繞后的重復(fù)序號了，盡管此時到底是回繞后的那個重復(fù)ACK還是之前的那個同樣序號seq的重復(fù)ACK，對于local方來都需要處理（立刻啟動重發(fā)動作），而不能簡單丟棄掉。

第2步檢查數(shù)據(jù)包的序號是否正確，該判斷失敗后調(diào)用tcp_send_dupack發(fā)送一個duplicate acknowledge（未設(shè)置RST標志位時）。

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static inline int tcp_sequence(struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
{
return !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
!after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
}

由rcv_wup的更新時機（發(fā)送ACK時的tcp_select_window）可知位于序號rcv_wup前面的數(shù)據(jù)都已確認，所以待檢查數(shù)據(jù)包的結(jié)束序號至少

要大于該值；同時開始序號要落在接收窗口內(nèi)。

第3步如果設(shè)置了RST，則調(diào)用tcp_reset處理

第4步更新ts_recent，

第5步檢查SYN，因為重發(fā)的SYN和原來的SYN之間不會發(fā)送數(shù)據(jù)，所以這2個SYN的序號是相同的，如果不滿足則reset連接。

接下來重點分析tcp_data_queue函數(shù)，這里就是對數(shù)據(jù)包的處理了。

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static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
{
struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
int eaten = -1;
/* 沒有數(shù)據(jù)處理*/
if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
goto drop;
/* 跳過tcp頭部*/
__skb_pull(skb, th->doff * 4);
/* 如果收到對方發(fā)來的CWR，則本地TCP發(fā)送時不在設(shè)置ECE*/
TCP_ECN_accept_cwr(tp, skb);
/* 初始化Duplicate SACK*/
if (tp->rx_opt.dsack) {
tp->rx_opt.dsack = 0;
tp->rx_opt.eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
}

如果該數(shù)據(jù)包剛好是下一個要接收的數(shù)據(jù)，則可以直接copy到用戶空間（如果存在且可用），否則排隊到receive queue

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/* Queue data for delivery to the user.
* Packets in sequence go to the receive queue.
* Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
*/
if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
if (tcp_receive_window(tp) == 0)
goto out_of_window;
/* Ok. In sequence. In window. */
if (tp->ucopy.task == current &&
tp->copied_seq == tp->rcv_nxt && tp->ucopy.len &&
sock_owned_by_user(sk) && !tp->urg_data) {
int chunk = min_t(unsigned int, skb->len,
tp->ucopy.len);
__set_current_state(TASK_RUNNING);
/* 這里的下半部開關(guān)的作用不解*/
local_bh_enable();
if (!skb_copy_datagram_iovec(skb, 0, tp->ucopy.iov, chunk)) {
tp->ucopy.len -= chunk;
tp->copied_seq += chunk;
eaten = (chunk == skb->len && !th->fin);
tcp_rcv_space_adjust(sk);
}
local_bh_disable();
}
if (eaten <= 0) {
ueue_and_out:
if (eaten < 0 &&
/* 該函數(shù)用于判斷是否有接收緩存，在tcp內(nèi)存管理中將分析*/
tcp_try_rmem_schedule(sk, skb->truesize))
goto drop;
skb_set_owner_r(skb, sk);
__skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
}
tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
if (skb->len)
tcp_event_data_recv(sk, skb);
if (th->fin)
tcp_fin(skb, sk, th);
/* 到達的數(shù)據(jù)包喲可能填充了亂序隊列中的hole */
if (!skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
tcp_ofo_queue(sk);
/* RFC2581. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
* gap in queue is filled.
*/
/*關(guān)閉乒乓模式，在quick計數(shù)沒消耗完時則可立即發(fā)送ACK，見tcp_in_quickack_mode*/
if (skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue))
inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 0;
}
/* 新數(shù)據(jù)到達導(dǎo)致返回給對方的SACK Block 調(diào)整*/
if (tp->rx_opt.num_sacks)
tcp_sack_remove(tp);
/* 在當前slow path，檢測是否可以進入fast path*/
tcp_fast_path_check(sk);
if (eaten > 0)
__kfree_skb(skb);
else if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
sk->sk_data_ready(sk, 0);
return;
}

下面看看函數(shù)tcp_ofo_queue，也即out-of-order queue的處理

[cpp] view plain copy

/* This one checks to see if we can put data from the
* out_of_order queue into the receive_queue.
*/
static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
{
struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
__u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
struct sk_buff *skb;
while ((skb = skb_peek(&tp->out_of_order_queue)) != NULL) {
/* 當前hole未覆蓋，則處理結(jié)束*/
if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
break;
/* DSACK處理*/
if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
__u32 dsack = dsack_high;
if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
}
/* 該亂序數(shù)據(jù)包完全被到達的數(shù)據(jù)包覆蓋，則從亂序隊列中刪除之，并釋放該數(shù)據(jù)包*/
if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
SOCK_DEBUG(sk, "ofo packet was already received /n");
__skb_unlink(skb, &tp->out_of_order_queue);
__kfree_skb(skb);
continue;
}
SOCK_DEBUG(sk, "ofo requeuing : rcv_next %X seq %X - %X/n",
tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
/* hole被填充，取出該亂序數(shù)據(jù)包到receive queue中排隊，并更新rcv_nxt */
__skb_unlink(skb, &tp->out_of_order_queue);
__skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
if (tcp_hdr(skb)->fin)
tcp_fin(skb, sk, tcp_hdr(skb));
}
}

這里DSACK的處理中為什么即使dsack比end_seq大，還是用dsack作為右邊界呢？

[c-sharp] view plain copy

/* 該數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)已經(jīng)完全存在，則發(fā)送DSACK，并進入快速ACK模式，調(diào)度ACK發(fā)送*/
if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
/* A retransmit, 2nd most common case. Force an immediate ack. */
NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
out_of_window:
tcp_enter_quickack_mode(sk);
inet_csk_schedule_ack(sk);
drop:
__kfree_skb(skb);
return;
}
/* Out of window. F.e. zero window probe. */
if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
goto out_of_window;
tcp_enter_quickack_mode(sk);
/* 部分數(shù)據(jù)已存在，則設(shè)置正確的DSACK，然后排隊到receive queue*/
if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
/* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
SOCK_DEBUG(sk, "partial packet: rcv_next %X seq %X - %X/n",
tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
/* If window is closed, drop tail of packet. But after
* remembering D-SACK for its head made in previous line.
*/
if (!tcp_receive_window(tp))
goto out_of_window;
goto queue_and_out;
}

[cpp] view plain copy

TCP_ECN_check_ce(tp, skb); /* 檢查ECE是否設(shè)置 */
/* 以下則把數(shù)據(jù)包排隊到失序隊列 */
/* 同樣先判斷內(nèi)存是否滿足 */
if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb->truesize))
goto drop;
/* Disable header prediction. */
tp->pred_flags = 0;
inet_csk_schedule_ack(sk);
SOCK_DEBUG(sk, "out of order segment: rcv_next %X seq %X - %X/n",
tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
skb_set_owner_r(skb, sk);
/* 該數(shù)據(jù)包是失序隊列的第一個數(shù)據(jù)包*/
if (!skb_peek(&tp->out_of_order_queue)) {
/* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
if (tcp_is_sack(tp)) {
tp->rx_opt.num_sacks = 1;
tp->rx_opt.dsack = 0;
tp->rx_opt.eff_sacks = 1;
tp->selective_acks[0].start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
tp->selective_acks[0].end_seq =
TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
}
__skb_queue_head(&tp->out_of_order_queue, skb);
} else {
struct sk_buff *skb1 = tp->out_of_order_queue.prev;
u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
/*剛好與失序隊列最后一個數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)銜接*/
if (seq == TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq) {
__skb_queue_after(&tp->out_of_order_queue, skb1, skb);
/*如果沒有sack block或者當前數(shù)據(jù)包開始序號不等于第一個block右邊界*/
if (!tp->rx_opt.num_sacks ||
tp->selective_acks[0].end_seq != seq)
goto add_sack;
/*該數(shù)據(jù)包在某個hole后是按序到達的，所以可以直接擴展第一個sack*/
/* Common case: data arrive in order after hole. */
tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
return;
}
/* Find place to insert this segment. */
/* 該循環(huán)找到一個開始序號不大于該數(shù)據(jù)包開始序號的失序隊列中的數(shù)據(jù)包*/
do {
if (!after(TCP_SKB_CB(skb1)->seq, seq))
break;
} while ((skb1 = skb1->prev) !=
(struct sk_buff *)&tp->out_of_order_queue);
/* Do skb overlap to previous one? 檢查與前個數(shù)據(jù)包是否有重疊*/
if (skb1 != (struct sk_buff *)&tp->out_of_order_queue &&
before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
/* All the bits are present. Drop. */
__kfree_skb(skb);
tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
goto add_sack;
}
if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
/* Partial overlap. */
tcp_dsack_set(sk, seq,
TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
} else {
skb1 = skb1->prev;
}
}
/* 排隊到失序隊列*/
__skb_queue_after(&tp->out_of_order_queue, skb1, skb);
/* And clean segments covered by new one as whole. 檢測與后面的數(shù)據(jù)包重疊*/
while ((skb1 = skb->next) !=
(struct sk_buff *)&tp->out_of_order_queue &&
after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
end_seq);
break;
}
__skb_unlink(skb1, &tp->out_of_order_queue);
tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
__kfree_skb(skb1);
}
add_sack:
if (tcp_is_sack(tp))
/* 根據(jù)失序隊列的現(xiàn)狀更新SACK的blocks */
tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
}
}

@import url(http://www.shnenglu.com/cutesoft_client/cuteeditor/Load.ashx?type=style&file=SyntaxHighlighter.css);@import url(/css/cuteeditor.css);

posted on 2013-02-18 14:23 大龍閱讀(6931) 評論(0) 編輯收藏引用

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