第13周:TCP 协议栈内核实现
目标:深入阅读 TCP 协议栈关键函数源码,理解内核如何管理 TCP 连接和拥塞控制。
1. TCP 协议栈源码导航
1.1 关键文件
1 | net/ipv4/tcp.c # TCP 主文件(socket 操作、管理) |
1.2 TCP 核心结构体
1 | // include/net/tcp.h |
2. 接收路径源码分析
2.1 tcp_v4_rcv(TCP 输入入口)
1 | // net/ipv4/tcp_ipv4.c |
2.2 tcp_v4_do_rcv(TCP 状态机处理)
1 | // net/ipv4/tcp_ipv4.c |
2.3 tcp_rcv_established(接收数据包处理)
1 | // net/ipv4/tcp_input.c(核心) |
3. 发送路径源码分析
3.1 tcp_sendmsg(用户数据发送)
1 | // net/ipv4/tcp.c — 简化说明版(部分 API 为内核内部函数) |
3.2 tcp_transmit_skb(提交发送)
1 | // net/ipv4/tcp_output.c |
4. 拥塞控制机制
4.1 拥塞控制注册机制
1 | // include/net/tcp.h |
4.2 可用拥塞控制算法
1 | # 查看支持的算法 |
4.3 BBR 算法关键点
1 | // BBR 核心概念(net/ipv4/tcp_bbr.c): |
5. 接收队列深度分析
5.1 三级接收队列
1 | 包到达后经过的队列(从快到慢): |
1 | // 查看接收队列状态(内核调试) |
5.2 sk_rcvbuf 动态调整
1 | // net/ipv4/tcp.c |
6. 内核 TCP 参数速查
1 | # === 发送缓冲区 === |
7. 实践:追踪 TCP 状态转换
1 | // tcp_tracer.c — 跟踪 TCP 连接状态变化 |
1 | # 使用 bpftrace 跟踪(更简单) |
8. 阅读源码建议
1 | # 使用 ctags/cscope 或 LSP(clangd/lspsaga)阅读 |
- 本文作者: CoderSong
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