udp协议连接函数ip4_datagram_connect

udp协议是无连接函数，但也支持系统调用connect函数，调用connect的目的是建立到达目的地址的路由，并把路由保存到路由高速缓冲区中，接下来发送数据包时就可以使用路由高速缓冲区的信息，应用层表现为可以调用send函数发包而不要指定目的地址。应用层调用connect函数时套接字层是调用了ip4_datagram_connect函数。接下来是ip4_datagram_connet函数分析

1、输入参数详解

ip4_datagram_connect函数定义在net/ipv4/datagram.c文件中，主要输入参数有三个

(1)、sk ：指向打开的udp套接字的struct sock结构体

(2)、uaddr：目的地址

(3)、len：目的地址长度

int ip4_datagram_connect(struct sock *sk, struct sockaddr *uaddr, int addr_len)

2、初始化、正确性检查

首先获取AF_INET协议族套接字结构体，然后检查目的地址长度、协议类型如果有错误就返回，在寻找目的路由前先调用sk_dst_reset复位sk套接字中的路由高速缓冲区的入口，然后赋值输出网络设备的索引号，这个索引号在寻找目标路由需要用到，接下来判断目的地址是否是广播地址，如果是广播地址要重新初始化oif和源地址saddr。

int ip4_datagram_connect(struct sock *sk, struct sockaddr *uaddr, int addr_len)
{
	struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);				//AF_INET协议栈sock
	struct sockaddr_in *usin = (struct sockaddr_in *) uaddr;		//对端ip地址
	struct rtable *rt;			//指向路由高速缓冲区的入口地址
	__be32 saddr;
	int oif;				//输出网络设备接口的索引
	int err;

	//目的地址长度检查
	if (addr_len < sizeof(*usin))
		return -EINVAL;
	//协议类型检查
	if (usin->sin_family != AF_INET)
		return -EAFNOSUPPORT;
	//复位路由高速缓冲区的入口地址
	sk_dst_reset(sk);
	//和套接字绑定的网络设备索引号
	oif = sk->sk_bound_dev_if;
	saddr = inet->inet_saddr;
	//如果建立连接的地址是组传送地址，则重新初始化oif和原地址
	if (ipv4_is_multicast(usin->sin_addr.s_addr)) {
		if (!oif)
			oif = inet->mc_index;
		if (!saddr)
			saddr = inet->mc_addr;
	}

...

}

3、寻找目的路由

调用ip_route_connet寻找路由，源路由主要根据源地址、源端口、目的地址、目的端口、输出网络设备额索引号，如果寻找路由失败就返回错误，如果寻找的路由是广播地址路由就要是否路由在高速缓冲区的入口并返回错误。寻找路由成功就把套接字的状态变量sk_state设置为TCP_ESTABLISHED，并把路由保存到套接字的sk->sk_dst_cache数据域。

...

//寻找路由
	err = ip_route_connect(&rt, usin->sin_addr.s_addr, saddr,
			       RT_CONN_FLAGS(sk), oif,
			       sk->sk_protocol,
			       inet->inet_sport, usin->sin_port, sk, 1);
	//寻找路由失败，更新错误统计信息，返回失败
	if (err) {
		if (err == -ENETUNREACH)
			IP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
		return err;
	}

	//寻找的路由是广播地址路由，则释放该路由在路由缓冲区的入口
	if ((rt->rt_flags & RTCF_BROADCAST) && !sock_flag(sk, SOCK_BROADCAST)) {
		ip_rt_put(rt);
		return -EACCES;
	}
	//从路由表中获取的信息更新udp的原地址
	if (!inet->inet_saddr)
		inet->inet_saddr = rt->rt_src;	/* Update source address */
	if (!inet->inet_rcv_saddr) {
		inet->inet_rcv_saddr = rt->rt_src;
		if (sk->sk_prot->rehash)
			sk->sk_prot->rehash(sk);
	}
	//更新目的地址和目的端口，源端口已经给定了
	inet->inet_daddr = rt->rt_dst;
	inet->inet_dport = usin->sin_port;
	//连接状态设置
	sk->sk_state = TCP_ESTABLISHED;
	//设置时间
	inet->inet_id = jiffies;

	//将新路由保存到套接字sk->sk_dst_cache数据域
	sk_dst_set(sk, &rt->u.dst);

...

 

 

ip4_datagram_connet函数完整代码：

int ip4_datagram_connect(struct sock *sk, struct sockaddr *uaddr, int addr_len)
{
	struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);				//AF_INET协议栈sock
	struct sockaddr_in *usin = (struct sockaddr_in *) uaddr;		//对端ip地址
	struct rtable *rt;			//指向路由高速缓冲区的入口地址
	__be32 saddr;
	int oif;				//输出网络设备接口的索引
	int err;

	//目的地址长度检查
	if (addr_len < sizeof(*usin))
		return -EINVAL;
	//协议类型检查
	if (usin->sin_family != AF_INET)
		return -EAFNOSUPPORT;
	//复位路由高速缓冲区的入口地址
	sk_dst_reset(sk);
	//和套接字绑定的网络设备索引号
	oif = sk->sk_bound_dev_if;
	saddr = inet->inet_saddr;
	//如果建立连接的地址是组传送地址，则重新初始化oif和原地址
	if (ipv4_is_multicast(usin->sin_addr.s_addr)) {
		if (!oif)
			oif = inet->mc_index;
		if (!saddr)
			saddr = inet->mc_addr;
	}
	//寻找路由
	err = ip_route_connect(&rt, usin->sin_addr.s_addr, saddr,
			       RT_CONN_FLAGS(sk), oif,
			       sk->sk_protocol,
			       inet->inet_sport, usin->sin_port, sk, 1);
	//寻找路由失败，更新错误统计信息，返回失败
	if (err) {
		if (err == -ENETUNREACH)
			IP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
		return err;
	}

	//寻找的路由是广播地址路由，则释放该路由在路由缓冲区的入口
	if ((rt->rt_flags & RTCF_BROADCAST) && !sock_flag(sk, SOCK_BROADCAST)) {
		ip_rt_put(rt);
		return -EACCES;
	}
	//从路由表中获取的信息更新udp的原地址
	if (!inet->inet_saddr)
		inet->inet_saddr = rt->rt_src;	/* Update source address */
	if (!inet->inet_rcv_saddr) {
		inet->inet_rcv_saddr = rt->rt_src;
		if (sk->sk_prot->rehash)
			sk->sk_prot->rehash(sk);
	}
	//更新目的地址和目的端口，源端口已经给定了
	inet->inet_daddr = rt->rt_dst;
	inet->inet_dport = usin->sin_port;
	//连接状态设置
	sk->sk_state = TCP_ESTABLISHED;
	//设置时间
	inet->inet_id = jiffies;

	//将新路由保存到套接字sk->sk_dst_cache数据域
	sk_dst_set(sk, &rt->u.dst);
	return(0);
}