用户态调用socket()函数时内核态的处理流程解析

用户态调用socket()函数时，回调到内核态的哪些函数？

在用户态调用 socket() 函数时，系统会通过系统调用机制将请求传递到内核态。具体的内核态函数调用路径可能会因操作系统和内核版本的不同而有所差异。以下是一个典型的 Linux 内核中 socket() 系统调用的处理流程：

1. 用户态调用 socket() 函数： 用户态程序调用标准 C 库（glibc）中的 socket() 函数。

2. glibc 内部处理： glibc 中的 socket() 函数会使用系统调用接口（如 syscall 指令）将请求传递给内核。

3. 系统调用入口： 内核接收到系统调用请求后，会通过系统调用表（syscall table）找到对应的系统调用处理函数。在 Linux 中，socket() 系统调用的入口通常是 sys_socketcall（对于较老的内核版本）或直接是 sys_socket（对于较新的内核版本）。

4. 内核态处理：

   • 对于较新的内核版本，sys_socket 直接处理 socket() 系统调用。
   • 对于较老的内核版本，sys_socketcall 处理 socket() 系统调用，并根据传递的参数调用具体的 sys_socket 函数。

5. 协议族和类型处理： sys_socket 函数会根据传递的参数（如协议族、套接字类型和协议）调用相应的协议族处理函数。例如，对于 IPv4 套接字，可能会调用 inet_create 函数。

6. 创建套接字： 协议族处理函数会调用相应的套接字创建函数，分配并初始化一个新的套接字结构（struct socket）。

7. 返回文件描述符： 内核为新创建的套接字分配一个文件描述符，并将其返回给用户态。

以下是一个简化的调用路径示例（基于较新的 Linux 内核）：

1. 用户态：socket()
2. glibc：__socket()
3. 内核态：sys_socket()
4. 内核态：sock_create()
5. 内核态：inet_create()
6. 内核态：返回文件描述符

需要注意的是，具体的函数名称和调用路径可能会因内核版本和实现的不同而有所变化。上述流程是一个典型的示例，实际情况可能会有所不同。