转自我的CSDN
1、引子
在C语言里，想要使用TCP/IP协议来实现一个客户端，必须要遵循以下步骤：
1）创建一个socket
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| int socket(int family, int type, int protocol)
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函数需要三个参数，分别是协议族的编号，socket的类型，和具体的协议类型。如果初始化时还有印象的话，我们的TCP/IP协议族属于PF_INET,而TCP socket则属于STREAM_SOCK，protocol这个参数一般是0,使用系统中该socket默认的协议类型。如STREAM_SOCK对应的默认协议就是TCP协议。这里只是内核里面的宏，具体到函数库中，可能会有别的表现形式。
函数执行完成，没有错误时，会返回一个int类型的变量，这个变量是socket的ID，与文件ID类似，后续的工作，都是通过对它的引用来开展的。
2）调用connect函数来连接到远程的服务器。
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| int connect(int sockfd, const struct sockaddr * addr, socklen_t addrlen) ```
sockfd 就是1）中生成的socket ID。
addr 类型为struct sockaddr，用来描述一个socket的数据结构。这里addr表示要连接的远程服务器的socket描述，包括其服务器的IP地址和端口。
当connect调用完成，没有发生错误时，socket已经完成了TCP/IP协议中的三次握手与服务器端的socket建议了连接。
我感兴趣的是TCP/IP如何完成的这样的一个过程。有了前面的初始化的基础，梳理它的工作流程显得没有那么困难。
### 2、创建
socket创建函数来自于一个glibc中，glibc是GNU版本的C函数库。C程序里的socket函数怎么到的系统调用，暂且不说。目前只需要最后进入内核的途径如下：
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sys_socketcall(call, args) net/socket.c 2004
sys_socket(a0, a1, a[2]) net/socket.c 1202
sock_create(family, type, protocol, &sock) net/socket.c
sock_map_fd(sock) net/socket.c
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| 我们假定传入的参数就是(PF_INET, STREAM_SOCK, 0)。
通过对ICMP协议初始化时的分析，我们知道，最终是sock_create是创建的socket。而后面的sock_map_fd(sock)只是把sock和一个文件关系起来，记得socket函数返回的是一个类似文件的ID。而sock_create返回的是 创建是否成功的标识。关于sock_create的流程有必要再次梳理下，因为这次要创建的是TCP类型的socket。
sock_create定义在net/socket.c中，它只是一个包装，真正调用的是__sock_create。传入的参数在ICMP初始化时已经说过不再说明。同样根据参数family解引用，从net_families数组中得到struct net_proto_family类型的变量inet_family_ops。最后执行的是inet_create函数。此时不同的是传入的参数不再一样了。
inet_create(struct net *net, struct socket *sock, int protocol);
此时，由于已经进入到inet内部，family参数已经不再需要了。type参数被包含进入sock中，protocol仍然是0。
``` 244 static int inet_create(struct net *net, struct socket *sock, int protocol)
245 {
246 struct sock *sk;
247 struct list_head *p;
248 struct inet_protosw *answer;
249 struct inet_sock *inet;
250 struct proto *answer_prot;
251 unsigned char answer_flags;
252 char answer_no_check;
253 int try_loading_module = 0;
254 int err;
256 if (net != &init_net)
257 return -EAFNOSUPPORT;
259 if (sock->type != SOCK_RAW &&
260 sock->type != SOCK_DGRAM &&
261 !inet_ehash_secret)
262 build_ehash_secret();
264 sock->state = SS_UNCONNECTED;
267 answer = NULL;
268 lookup_protocol:
269 err = -ESOCKTNOSUPPORT;
270 rcu_read_lock();
271 list_for_each_rcu(p, &inetsw[sock->type]) {
272 answer = list_entry(p, struct inet_protosw, list);
275 if (protocol == answer->protocol) {
276 if (protocol != IPPROTO_IP)
277 break;
278 } else {
280 if (IPPROTO_IP == protocol) {
281 protocol = answer->protocol;
282 break;
283 }
284 if (IPPROTO_IP == answer->protocol)
285 break;
286 }
287 err = -EPROTONOSUPPORT;
288 answer = NULL;
289 }
313 err = -EPERM;
314 if (answer->capability > 0 && !capable(answer->capability))
315 goto out_rcu_unlock;
317 sock->ops = answer->ops;
318 answer_prot = answer->prot;
319 answer_no_check = answer->no_check;
320 answer_flags = answer->flags;
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此时需要详细说下这个函数了。
256 同样是判断是不是属于init_net命名空间的socket，如是不是返回吧，不支持。
269-262 判断参数type的类型。如果既不是SOCK_RAW又不是SOCK_DGRAM，又没有建议过ehash的话，就悄悄地建立了一个散列。也就是说TCP socket也是需要建立这个散列的。也就是SOCK_RAW和SOCK_DGRAM这两种类型是不需要这种散列的。如果前面初始化有印象的话，这里建立的散列是为有连接状态的socket建立的。SOCK_RAW和SOCK_DGRAM都是无状态连接，所以不需要。
264 设置sock的状态为SS_UNCONNECTED，意为未连接。SS代表socket state。此时还没有创建完成，所以是未连接状态。
270-289 同样是一个协议的查找过程。此时sock->type为SOCK_STREAM,所以最后检索到的answer如下：
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| {
913 .type = SOCK_STREAM,
914 .protocol = IPPROTO_TCP,
915 .prot = &tcp_prot,
916 .ops = &inet_stream_ops,
917 .capability = -1,
918 .no_check = 0,
919 .flags = INET_PROTOSW_PERMANENT |
920 INET_PROTOSW_ICSK,
921 }
|
314-320 同样用得到的answer来初始化sock的成员变量ops，同时记录其他成员到中间变量中。
inet_create上半部分又说完了。