Internet 网络协议族

/*ops->create在应用程序创建套接字的时候，引起系统调用，从而在函数__sock_create中执行ops->create  netlink为netlink_family_ops
应用层创建套接字的时候，内核系统调用sock_create，然后执行该函数
pf_inet的net_families[]为inet_family_ops，对应的套接口层ops参考inetsw_array中的inet_stream_ops inet_dgram_ops inet_sockraw_ops，
传输层操作集分别为tcp_prot udp_prot raw_prot
netlink的net_families[]netlink_family_ops，对应的套接口层ops为netlink_ops
family协议族通过sock_register注册  传输层接口tcp_prot udp_prot netlink_prot等通过proto_register注册   
IP层接口通过inet_add_protocol(&icmp_protocol等注册 ，这些组成过程参考inet_init函数*/

struct net_proto_family {//操作集参考inetsw_array
    int        family;
    int        (*create)(struct net *net, struct socket *sock,
                  int protocol, int kern);协议族的套接字创建函数指针，每个协议族实现都不同
    struct module    *owner;
};

/* This is used to register socket interfaces for IP protocols.  */
struct inet_protosw {
	struct list_head list;/* 初始化时将相同的type的inet_protosw散列在同一个链表*/

        /* These two fields form the lookup key.  */
	unsigned short	 type;	   /* This is the 2nd argument to socket(2). 表示套接口字的类型，对于Internet 协议族有三种类型 SOCK_STREAM SOCK_DGRAM SOCK_RAW 对于与应用层socket函数的第二个参数type*/
	unsigned short	 protocol; /* This is the L4 protocol number.  */

	struct proto	 *prot; /*套接口网络层口，tcp为tcp_port udp为udp_port 原始套接字为raw_port*/
	const struct proto_ops *ops;/* 套接口传输层接口，tcp为inet_stream_ops,udp 为inet_dgram_ops,原始套接字为inet_sockraw_ops*/
  
	unsigned char	 flags;      /* See INET_PROTOSW_* below.  */

};

/* Upon startup we insert all the elements in inetsw_array[] into
 * the linked list inetsw.
 在初始化的时候我们会将上面数组中的的元素按套接字类型插入static struct list_head inetsw[SOCK_MAX];链表数组中
 */  
 /* 
  * inetsw_array数组包含三个inet_protosw结构的实例，分别对应
  * TCP、UDP和原始套接字。在Internet协议族初始化函数inet_init()中
  * 调用inet_register_protosw()将inetsw_array数组中
  * 的inet_protosw结构实例，以其type值为key组织到散列表inetsw中，
  * 也就是说各协议族中type值相同而protocol值不同的inet_protosw结构
  * 实例，在inetsw散列表中以type为关键字连接成链表，通过inetsw
  * 散列表可以找到所有协议族的inet_protosw结构实例。
  */ //ipv4_specific是TCP传输层到网络层数据发送以及TCP建立过程的真正OPS，在tcp_prot->init中被赋值给inet_connection_sock->icsk_af_ops
static struct inet_protosw inetsw_array[] =   //这个和应用层创建套接字相关，个人我理解是属于套接口层,为了把套接口层和传输层衔接起来(tcp_protocol udp_protol icmp_protocol)
{
	{  
		.type =       SOCK_STREAM, //在inet_create的时候，用它做为关键字，把下面这几个成员联系在一起
		.protocol =   IPPROTO_TCP,

    //tcp_prot udp proto raw_proto头添加到的proto_list中，通过遍历该链表就可以知道有哪些传输层协议添加到该链表中
//协议最终都是通过inet_init中的proto_register添加到proto_list链表中的。family协议族通过sock_register注册  
//传输层接口tcp_prot udp_prot netlink_prot等通过proto_register注册   
//IP层接口通过inet_add_protocol(&icmp_protocol等注册 ，这些组成过程参考inet_init函数
		.prot =       &tcp_prot,//传输层操作集  在inet_create中的sk_alloc中赋值 
// 先执行ops中的函数，然后执行prot中对应的函数 proto结构为网络接口层，
//结构中的操作实现传输层的操作和从传输层到网络层调用的跳转，
//在proto结构中的某些成员跟proto_ops结构中的成员对应，比如connect()等
		.ops =        &inet_stream_ops,//套接口层操作集,也就是协议族操作集
// 用来区分协议族(netlink family(ops为netlink_ops)或者 inet family) 
// ops在创建套接字的时候被赋值，例如netlink赋值的地方在__netlink_create  pf_net赋值的地方在inet_create中
		.no_check =   0, //为0表示始终进行校验和操作
		.flags =      INET_PROTOSW_PERMANENT |
			      INET_PROTOSW_ICSK,
	},

	{
		.type =       SOCK_DGRAM,
		.protocol =   IPPROTO_UDP,
		.prot =       &udp_prot,//传输层操作集  在inet_create中的sk_alloc中赋值  先执行ops中的函数，然后执行prot中对应的函数
		.ops =        &inet_dgram_ops,//套接口层操作集 用来区分协议族(netlink family(ops为netlink_ops)或者 inet family) 
// ops在创建套接字的时候被赋值，例如netlink赋值的地方在__netlink_create  pf_net赋值的地方在inet_create中
		.no_check =   UDP_CSUM_DEFAULT,
		.flags =      INET_PROTOSW_PERMANENT,
       },


       {
	       .type =       SOCK_RAW,  //原始套接口
	       .protocol =   IPPROTO_IP,	/* wild card */
	       .prot =       &raw_prot,//传输层操作集  在inet_create中的sk_alloc中赋值  先执行ops中的函数，然后执行prot中对应的函数
	       .ops =        &inet_sockraw_ops,//套接口层操作集  
//用来区分协议族(netlink family(ops为netlink_ops)或者 inet family)  ops在创建套接字的时候被赋值，
//例如netlink赋值的地方在__netlink_create  pf_net赋值的地方在inet_create中
	       .no_check =   UDP_CSUM_DEFAULT,
	       .flags =      INET_PROTOSW_REUSE,
       }
};

/* 
 * inet_add_protocol函数用于将上述结构的实例(指针)
 * 存储到inet_protos 数组中
 * update:
 *  net_protocol是一个非常重要的结构，定义了协议族中支持的传输层协议以及传输层的报文接收实例。此结构是网络层和 传输层之间的桥梁，当网络数据包从网络层流向传输层时，
 * 会调用此结构中的传输层协议数据时，会调用此结构中的传输层协议数据报接收处理函数。
 *
 * 内核中为Internet协议族定义了4个net_protocol结构实例---
 * icmp_protocol、udp_protocol、tcp_protocol和igmp_protocol
 * ,分别与ICMP、UDP、TCP和IGMP协议一一对应。在Internet协议族
 * 初始化时，调用inet_add_protocol()将它们注册到net_protocol
 * 结构指针数组inet_protos[MAX_INET_PROTOS]中。在系统运行
 * 过程中，随时可以用内核模块加载/卸载方式，调用函数inet_add_protocol()
 * /inet_del_protocol()将net_protocol结构实例注册到inet_protos[]数组中，
 * 或从中删除。
 *///ops = rcu_dereference(inet_protos[proto]);通过该函数获取对应的协议ops
/* This is used to register protocols. */
struct net_protocol {
	void			(*early_demux)(struct sk_buff *skb);
	  /* 分组将传递到该函数进行进一步处理*/
    /*
     * 传输层协议数据包接收处理函数指针，当网络层接收IP数据包
     * 之后，根据IP数据包所指示传输层协议，调用对应传输层
     * net_protocol结构的该例程接收报文。
     * TCP协议的接收函数为tcp_v4_rcv()，UDP协议的接收函数为
     * udp_rcv()，IGMP协议为igmp_rcv()，ICMP协议为icmp_rcv()。
     */
	int			(*handler)(struct sk_buff *skb);
	   /* 
        * 在接收到ICMP错误信息并需要传递到更高层时，
        * 调用该函数
        */
    /*
     * 在ICMP模块中接收到差错报文后，会解析差错报文，并根据
     * 差错报文中原始的IP首部，调用对应传输层的异常处理
     * 函数err_handler。TCP协议为tcp_v4_err()，UDP为
     * udp_err()，IGMP则无。
     */
	void			(*err_handler)(struct sk_buff *skb, u32 info);
	   /*
     * no_policy标识在路由时是否进行策略路由。TCP和UDP默认不进行
     * 策略路由。
     */
	unsigned int		no_policy:1,
				netns_ok:1,
				/* does the protocol do more stringent
				 * icmp tag validation than simple
				 * socket lookup?
				 */
				icmp_strict_tag_validation:1;
};