美文网首页
socket相关的开机初始化分析

socket相关的开机初始化分析

作者: ice_camel | 来源:发表于2014-02-17 14:23 被阅读164次

    针对内核3.9

    系统开启时,会使用init/main.c,然后再里面调用kernel_init(),在里面会再调用do_basic_setup(),调用do_initcalls(),调用do_one_initcall(),这个函数会去把注册了所有需要初始化的系统调用一一初始化。而网络模块由于全部都是基于socket在进行,所以,相关网络模块,在do_one_initcall()中会通过core_init()调用sock_init()来把网络文件系统登记在整个linux的文件系统中。其中core_init()非常重要,负责在内核初始化阶段把这些需要初始化的函数集中放在一个section里然后之后一个一个的进行处理。代码为:

    286 #define core_initcall(fn) module_init(fn)

    297 #define module_init(initfn)

    298 static inline initcall_t __inittest(void)

    299 { return initfn; }

    300 int init_module(void) __attribute__((alias(#initfn)));

    Sock_init的过程在2.6和3.9的内核中变化较大,代码如下:

    static int __init sock_init(void)

    2602 {

    2603 int err;

    2604 /*

    2605 * Initialize the network sysctl infrastructure.

    2606 */

    2607 err = net_sysctl_init();

    2608 if (err)

    2609 goto out;

    2610

    2611 /*

    2612 * Initialize skbuff SLAB cache

    2613 */

    2614 skb_init();

    2615

    2616 /*

    2617 * Initialize the protocols module.

    2618 */

    2619

    2620 init_inodecache();

    2621

    2622 err = register_filesystem(&sock_fs_type);

    2623 if (err)

    2624 goto out_fs;

    2625 sock_mnt = kern_mount(&sock_fs_type);

    2626 if (IS_ERR(sock_mnt)) {

    2627 err = PTR_ERR(sock_mnt);

    2628 goto out_mount;

    2629 }

    然后一句一句地进行分析,我们知道sysctl设置和显示在/proc/sys目录中的内核参数.能用sysctl来设置或重新设置连网功能,如IP转发、IP碎片去除及源路由检查等。而2607行调用net_sysctl_init()来对其进行初始化,我们来看怎么初始化的。

    83 static struct ctl_table_header *net_header;

    84 __init int net_sysctl_init(void)

    85 {

    86 static struct ctl_table empty[1];

    87 int ret = -ENOMEM;

    92 net_header = register_sysctl("net", empty);

    93 if (!net_header)

    94 goto out;

    95 ret = register_pernet_subsys(&sysctl_pernet_ops);

    96 if (ret)

    97 goto out;

    98 register_sysctl_root(&net_sysctl_root);

    99 out:

    100 return ret;

    101 }

    首先调用register_sysctl()进行把新的sysctl注册到ctl表中去,然后调用register_pernet_subsys()利用超级块操作表注册块设备表(此处由于我还没有学习过文件系统所以没懂),最后调用register_sysctl_root(),这个函数实际上什么都没有,官方给的注释是为了避免局限性把这个系统所在位置注册为空,说实话,没怎么懂,还望指教。

    回到sock_init(void)中,skb_init()是为了初始化slab,不关心。然后是init_inodecache(),这个函数负责对inode进行处理,大概是要创建一块用于socket相关的inode的调整缓存,以方便之后对inode进行创建和释放。

    然后是 register_filesystem(struct file_system_type * fs),负责将socket文件系统注册到内核中。代码如下:

    69 int register_filesystem(struct file_system_type * fs)

    70 {

    71 int res = 0;

    72 struct file_system_type ** p;

    73

    74 BUG_ON(strchr(fs->name, '.'));

    75 if (fs->next)

    76 return -EBUSY;

    77 write_lock(&file_systems_lock);

    78 p = find_filesystem(fs->name, strlen(fs->name));

    79 if (*p)

    80 res = -EBUSY;

    81 else

    82 *p = fs;

    83 write_unlock(&file_systems_lock);

    84 return res;

    85 }

    可以看到这里实际上是把一个新的文件系统注册到file_system_type这个全局变量的链表里,这里涉及到file_system_type这个数据结构,其中核心部分如下:

    1802 struct file_system_type {

    1803 const char *name;

    1804 int fs_flags;

    1811 struct dentry *(*mount) (struct file_system_type *, int,

    1812 const char *, void *);

    1813 void (*kill_sb) (struct super_block *);

    1814 struct module *owner;

    1815 struct file_system_type * next;

    1826 };

    其中struct dentry *(*mount) (struct file_system_type *, int,const char *, void *);是一个函数指针(也可以理解成钩子函数),负责指明哪个函数来处理,比如此处需要用到的sock_fs_type,就通过mount来规定使用sockfs_mount来进行注册。

    326 static struct file_system_type sock_fs_type = {

    327 .name = "sockfs",

    328 .mount = sockfs_mount,

    329 .kill_sb = kill_anon_super,

    330 };

    再回到sock_init(void),最后使用sock_mnt = kern_mount(&sock_fs_type);来把网络文件系统安装上。实际上是调用vfs_kern_mount(),大概是在虚拟文件系统下进行内存分配之类的工作,没看懂。

    这里有一个非常优美的地方,在最后调用kern_mount(&sock_fs_type)时,会利用到sock_fs_type数据结构里的钩子函数sockfs_mount,然后继续调用mount_pseudo()执行实际上的安装,该函数是与文件系统相关的,是后面能执行socket等函数的先决条件。其中涉及文件系统,暂不讨论。

    以上便是socket的初始化过程

    相关文章

      网友评论

          本文标题:socket相关的开机初始化分析

          本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/olehtttx.html