這里共維護了三個隊列：prequeue、backlog、receive＿queue，分別為預處理隊列，后備隊列和接收隊列，在連接建立后，若沒有數據到來，接收隊列為空，進程會在sk＿busy＿loop函數內循環等待，知道接收隊列不為空，并調用函數數skb＿copy＿datagram＿msg將接收到的數據拷貝到用戶態，實際調用的是＿＿skb＿datagram＿iter，這里同樣用了struct msghdr ＊msg來實現。＿＿skb＿datagram＿iter函數如下：

int ＿＿skb＿datagram＿iter（const struct sk＿buff ＊skb， int offset，
struct iov＿iter ＊to， int len， bool fault＿short，
           size＿t （＊cb）（const void ＊， size＿t， void ＊， struct iov＿iter ＊），
           void ＊data）
｛
int start ＝ skb＿headlen（skb）；
int i， copy ＝ start － offset， start＿off ＝ offset， n；
struct sk＿buff ＊frag＿iter；
拷貝tcp頭部
if （copy ＞ 0） ｛
if （copy ＞ len）
copy ＝ len；
       n ＝ cb（skb－＞data ＋ offset， copy， data， to）；
       offset ＋＝ n；
if （n ！＝ copy）
goto short＿copy；
if （（len －＝ copy） ＝＝ 0）
return 0；
   ｝
拷貝數據部分
for （i ＝ 0； i ＜ skb＿shinfo（skb）－＞nr＿frags； i＋＋） ｛
int end；
const skb＿frag＿t ＊frag ＝ ＆skb＿shinfo（skb）－＞frags［i］；
       WARN＿ON（start ＞ offset ＋ len）；
       end ＝ start ＋ skb＿frag＿size（frag）；
if （（copy ＝ end － offset） ＞ 0） ｛
struct page ＊page ＝ skb＿frag＿page（frag）；
           u8 ＊vaddr ＝ kmap（page）；
if （copy ＞ len）
copy ＝ len；
           n ＝ cb（vaddr ＋ frag－＞page＿offset ＋
               offset － start， copy， data， to）；
           kunmap（page）；
           offset ＋＝ n；
if （n ！＝ copy）
goto short＿copy；
if （！（len －＝ copy））
return 0；
       ｝
       start ＝ end；
   ｝

拷貝完成后，函數返回，整個接收的過程也就完成了。
用一張函數間的相互調用圖可以表示：

通過gdb調試驗證如下：

Breakpoint 1， ＿＿sys＿recvfrom （fd＝5， ubuf＝0x7ffd9428d960， size＝1024， flags＝0，
addr＝0x0 ＜fixed＿percpu＿data＞， addr＿len＝0x0 ＜fixed＿percpu＿data＞）
at net／socket．c：1990
1990    ｛
（gdb） c
Continuing．
Breakpoint 2， sock＿recvmsg （sock＝0xffff888006df1900， msg＝0xffffc900001f7e28，
flags＝0） at net／socket．c：891
891    ｛
（gdb） c
Continuing．
Breakpoint 3， tcp＿recvmsg （sk＝0xffff888006479100， msg＝0xffffc900001f7e28，
len＝1024， nonblock＝0， flags＝0， addr＿len＝0xffffc900001f7df4）
at net／ipv4／tcp．c：1933
1933    ｛
（gdb） cBreakpoint 1， ＿＿sys＿recvfrom （fd＝5， ubuf＝0x7ffd9428d960， size＝1024， flags＝0，
addr＝0x0 ＜fixed＿percpu＿data＞， addr＿len＝0x0 ＜fixed＿percpu＿data＞）
at net／socket．c：1990
1990    ｛
（gdb） c
Continuing．
Breakpoint 2， sock＿recvmsg （sock＝0xffff888006df1900， msg＝0xffffc900001f7e28，
flags＝0） at net／socket．c：891
891    ｛
（gdb） c
Continuing．
Breakpoint 3， tcp＿recvmsg （sk＝0xffff888006479100， msg＝0xffffc900001f7e28，
len＝1024， nonblock＝0， flags＝0， addr＿len＝0xffffc900001f7df4）
at net／ipv4／tcp．c：1933
1933    ｛
（gdb） c
Continuing．
Breakpoint 4， ＿＿skb＿datagram＿iter （skb＝0xffff8880068714e0， offset＝0，
to＝0xffffc900001efe38， len＝2， fault＿short＝false，
cb＝0xffffffff817ff860 ＜simple＿copy＿to＿iter＞， data＝0x0 ＜fixed＿percpu＿data＞）
at net／core／datagram．c：414
414    ｛

符合我們之前的分析。

5 IP層流程

5．1 發送端

網絡層的任務就是選擇合適的網間路由和交換結點， 確保數據及時傳送。網絡層將數據鏈路層提供的幀組成數據包，包中封裝有網絡層包頭，其中含有邏輯地址信息－ －源站點和目的站點地址的網絡地址。其主要任務包括 （1）路由處理，即選擇下一跳 （2）添加 IP header（3）計算 IP header checksum，用于檢測 IP 報文頭部在傳播過程中是否出錯 （4）可能的話，進行 IP 分片（5）處理完畢，獲取下一跳的 MAC 地址，設置鏈路層報文頭，然后轉入鏈路層處理。

IP 頭：

IP 棧基本處理過程如下圖所示：

首先，ip＿queue＿xmit（skb）會檢查skb－＞dst路由信息。如果沒有，比如套接字的第一個包，就使用ip＿route＿output（）選擇一個路由。

接著，填充IP包的各個字段，比如版本、包頭長度、TOS等。

中間的一些分片等，可參閱相關文檔。基本思想是，當報文的長度大于mtu，gso的長度不為0就會調用 ip＿fragment 進行分片，否則就會調用ip＿finish＿output2把數據發送出去。ip＿fragment 函數中，會檢查 IP＿DF 標志位，如果待分片IP數據包禁止分片，則調用 icmp＿send（）向發送方發送一個原因為需要分片而設置了不分片標志的目的不可達ICMP報文，并丟棄報文，即設置IP狀態為分片失敗，釋放skb，返回消息過長錯誤碼。

接下來就用 ip＿finish＿ouput2 設置鏈路層報文頭了。如果，鏈路層報頭緩存有（即hh不為空），那就拷貝到skb里。如果沒，那么就調用neigh＿resolve＿output，使用 ARP 獲取。

具體代碼分析如下：

入口函數是ip＿queue＿xmit，函數如下：

發現調用了＿＿ip＿queue＿xmit函數：

發現調用了skb＿rtable函數，實際上是開始找路由緩存，繼續看：

發現調用ip＿local＿out進行數據發送：

發現調用＿＿ip＿local＿out函數：

發現返回一個nf＿hook函數，里面調用了dst＿output，這個函數實質上是調用ip＿finish＿＿output函數：

發現調用＿＿ip＿finish＿output函數：

如果分片就調用ip＿fragment，否則就調用IP＿finish＿output2函數：

在構造好 ip 頭，檢查完分片之后，會調用鄰居子系統的輸出函數 neigh＿output 進行輸 出。neigh＿output函數如下：

輸出分為有二層頭緩存和沒有兩種情況，有緩存時調用 neigh＿hh＿output 進行快速輸 出，沒有緩存時，則調用鄰居子系統的輸出回調函數進行慢速輸出。這個函數如下：

最后調用dev＿queue＿xmit函數進行向鏈路層發送包，到此結束。gdb驗證如下：

5．2 接收端

IP 層的入口函數在 ip＿rcv 函數。該函數首先會做包括 package checksum 在內的各種檢查，如果需要的話會做 IP defragment（將多個分片合并），然后 packet 調用已經注冊的 Pre－routing netfilter hook ，完成后最終到達 ip＿rcv＿finish 函數。

ip＿rcv＿finish 函數會調用 ip＿router＿input 函數，進入路由處理環節。它首先會調用 ip＿route＿input 來更新路由，然后查找 route，決定該 package 將會被發到本機還是會被轉發還是丟棄：

如果是發到本機的話，調用 ip＿local＿deliver 函數，可能會做 de－fragment（合并多個 IP packet），然后調用 ip＿local＿deliver 函數。該函數根據 package 的下一個處理層的 protocal number，調用下一層接口，包括 tcp＿v4＿rcv （TCP）， udp＿rcv （UDP），icmp＿rcv （ICMP），igmp＿rcv（IGMP）。對于 TCP 來說，函數 tcp＿v4＿rcv 函數會被調用，從而處理流程進入 TCP 棧。

如果需要轉發 （forward），則進入轉發流程。該流程需要處理 TTL，再調用 dst＿input 函數。該函數會

（1）處理 Netfilter Hook

（2）執行 IP fragmentation

（3）調用 dev＿queue＿xmit，進入鏈路層處理流程。

接收相對簡單，入口在ip＿rcv，這個函數如下：

里面調用ip＿rcv＿finish函數：

發現調用dst＿input函數，實際上是調用ip＿local＿deliver函數：

如果分片，就調用ip＿defrag函數，沒有則調用ip＿local＿deliver＿finish函數：

發現調用ip＿protocol＿deliver＿rcu函數：

調用完畢之后進入tcp棧，調用完畢，通過gdb驗證如下：