Linux内核中struct socket和struct sock的区别与用途

linux内核中的struct socket和struct sock这两个数据结构有什么区别？

在Linux内核中，struct socket 和 struct sock 是两个不同的数据结构，它们在网络子系统中扮演着不同的角色。以下是它们的主要区别和用途：

struct socket

• 定义位置: struct socket 通常定义在 include/linux/net.h 文件中。
• 用途: struct socket 主要用于表示用户空间的套接字接口。它是用户空间和内核空间之间的桥梁，用户通过系统调用（如 socket(), bind(), listen(), accept(), connect(), send(), recv() 等）来操作这个结构。
• 内容: 这个结构包含了与用户空间交互所需的信息，比如文件描述符、套接字类型、协议类型等。
• 示例:

  struct socket {
      socket_state          state;
      short                 type;
      unsigned long         flags;
      struct socket_wq      *wq;
      struct file           *file;
      struct sock           *sk;
      const struct proto_ops *ops;
      ...
  };
  

struct sock

• 定义位置: struct sock 通常定义在 include/net/sock.h 文件中。
• 用途: struct sock 主要用于表示内核中的网络协议栈的具体实现。它包含了与网络协议相关的状态和操作，是内核网络子系统的核心数据结构。
• 内容: 这个结构包含了网络协议栈所需的各种信息，比如协议控制块（PCB）、发送和接收队列、定时器、状态信息等。
• 示例:

  struct sock {
      struct sock_common    __sk_common;
      struct proto          *sk_prot;
      struct socket         *sk_socket;
      struct sk_buff_head   sk_receive_queue;
      struct sk_buff_head   sk_write_queue;
      struct sk_buff_head   sk_error_queue;
      struct sk_buff_head   sk_backlog;
      ...
  };
  

关系和交互

• 关联: struct socket 中有一个指向 struct sock 的指针 (struct sock *sk)，这意味着每个用户空间的套接字都有一个对应的内核空间的 sock 结构。
• 交互: 当用户通过系统调用操作套接字时，内核会通过 struct socket 找到对应的 struct sock，然后对其进行操作。例如，发送数据时，系统调用会通过 struct socket 找到 struct sock，然后将数据放入 struct sock 的发送队列中。

总结

• struct socket 是用户空间和内核空间之间的接口，主要用于管理用户空间的套接字。
• struct sock 是内核网络子系统的核心数据结构，包含了网络协议栈的具体实现和状态信息。

这两个结构通过指针关联在一起，共同完成网络通信