Linux内核网络协议栈6－socket地址绑定（续）

接上篇《socket地址绑定》

 

 

三、根据不同的协议来完成绑定
上面代码中的第3步是根据应用程序在创建socket时传递到内核的协议域及socket类型来决定调用采用哪个方法，具体可以参考 创建socket 一文，这里不再赘述；下面以AF_IENT及SOCK_STREAM为例来说明绑定的过程；
1、调用链：
net/Socket.c:sys_bind()->net/ipv4/Af_inet.c:inet_bind()；
2 、inet_bind()逻辑：
1) 地址类型检查

chk_addr_ret = inet_addr_type(sock_net(sk), addr->sin_addr.s_addr);
if (!sysctl_ip_nonlocal_bind &&
    !inet->freebind &&
    addr->sin_addr.s_addr != htonl(INADDR_ANY) &&
    chk_addr_ret != RTN_LOCAL &&
    chk_addr_ret != RTN_MULTICAST &&
    chk_addr_ret != RTN_BROADCAST)
    goto out;

 
inet_addr_type()函数根据设置的ip地址检查其类型：

static inline unsigned __inet_dev_addr_type(struct net *net,
                               		const struct net_device *dev,
                               		__be32 addr)
{
   	……
 
   	if (ipv4_is_zeronet(addr) || ipv4_is_lbcast(addr))
          	return RTN_BROADCAST;
   	if (ipv4_is_multicast(addr))
          	return RTN_MULTICAST;
   	……
 
   	local_table = fib_get_table(net, RT_TABLE_LOCAL);
   	if (local_table) {
          	ret = RTN_UNICAST;
          	if (!local_table->tb_lookup(local_table, &fl, &res)) {
                 	if (!dev || dev == res.fi->fib_dev)
                        	ret = res.type;
                 	fib_res_put(&res);
          	}
   	}
   	return ret;
}

 
其中：

a. ipv4_is_zeronet()用于检查地址的高8位是否为0，即地址是否为0.x.x.x，这类地址称为零网地址，零网地址也属于广播地址；

b. ipv4_is_lbcast()用于检查地址是否是广播地址（广播地址有两种，一种是有限广播，即255.255.255.255，它不会被路由但是会发送到物理网段上的所有主机；另一种是直接广播，该类地址的主机字段为255，如192.168.1.255，该广播会路由到192.168.1网段的所有主机上）；这里只是检查是否是有限广播地址；

c. ipv4_is_multicast()用于检查地址是否是多播地址，即224.x.x.x的D类地址；

当ip地址既不是多播，也不是广播时，需要通过查找路由表来确定地址的类型（关于路由表，后面再叙述）；

拿到地址类型后，inet_bind()函数会检查地址是否是单播、多播或广播地址；否则就直接出错并返回；

2) 端口范围检查

snum = ntohs(addr->sin_port);
if (snum && snum < PROT_SOCK && !capable(CAP_NET_BIND_SERVICE))
goto out;

/* Sockets 0-1023 can't be bound to unless you are superuser */
#define PROT_SOCK  	1024

 
这里检查如果端口小于1024，且具有超级用户权限，否则直接出错并返回；

3) 设置源地址和接收地址

if (sk->sk_state != TCP_CLOSE || inet->num)
	goto out_release_sock;
 
inet->rcv_saddr = inet->saddr = addr->sin_addr.s_addr;
if (chk_addr_ret == RTN_MULTICAST || chk_addr_ret == RTN_BROADCAST)
	inet->saddr = 0;  /* Use device */

 
这里先检查sock的状态，如果不是TCP_CLOSE或端口为0，则出错返回（这里也映射到创建socket时要将sock结构体变量的状态设置为TCP_CLOSE上了）；
如果地址类型是多播或广播，则源地址设置为0，而接收地址为设置的ip地址；

4) 检查端口是否被占用

if (sk->sk_prot->get_port(sk, snum)) {
	inet->saddr = inet->rcv_saddr = 0;
	err = -EADDRINUSE;
	goto out_release_sock;
}

 
这里根据创建socket协议族初始化时设置的sk_prot来判断端口是否被占用，如果被占用则直接出错返回；关于端口是否被占用，后面会有专门的一章来描述；

5) 初始化目标地址和端口

inet->sport = htons(inet->num);
inet->daddr = 0;
inet->dport = 0;

 

至此，地址绑定就完成了。

总结：

1、 根据文件描述符从进程描述符中取出相应的文件，再得到socket结构；

2、 检查ip地址的类型是否是单播、多播或广播；

3、 检查端口是否被占用；