我們從一個實際的數據包發送的例子入手，來看看其發送的具體流程，以及過程中涉及到的相關數據結構。在我們的虛擬機上發送icmp回顯請求包，ping另一臺主機172.16.48.1。我們使用系統調用sendto發送這個icmp包。

???? ssize_t sendto(int s, const void *buf, size_t len, int flags,

??????????????????????? const struct sockaddr *to, socklen_t tolen);

??? s就是socket的fd。buf是待發送的icmp數據包，len是buf的長度。flags可以是下列標志位的位或：

??? MSG_DONTROUTE

??? 在發送分組時，不使用網關，只有直接連接在本網絡中的主機才能接收到數據。這個標志通常僅用于診斷和路由程序。可路由的協議族才能使用這個標志；packet sockets不可以使用。

??? MSG_DONTWAIT

??? 使用非阻塞操作。

??? MSG_NOSIGNAL

??? 當流式套接字的另一端中斷連接時不發送SIGPIPE信號，但仍然返回EPIPE錯誤。

??? MSG_CONFIRM (僅用于Linux 2.3以上版本)

??? 通知鏈路層發生了轉發過程：得到了另一端的成功應答。如果鏈路層沒有收到通知，它將按照常規探測網絡上的相鄰主機(比如通過免費arp)。只能用于 SOCK_DGRAM和SOCK_RAW類型的套接字，且僅對IPv4和IPv6有效。

??? 除此之外，還有MSG_MORE，MSG_OOB，MSG_EOR。

??? to是這個數據包發送的目地端地址，tolen是to的長度。

??? 系統調用sendto最終調用內核函數:

??????? asmlinkage long sys_sendto(int fd, void __user * buff, size_t len,

??????????????????????? unsigned flags, struct sockaddr __user *addr, int addr_len)

??? sys_sendto構建一個結構體struct msghdr，用于接收來自應用層的數據包，下面是結構體struct msghdr的定義：

??????? struct msghdr {

??????????? void??????????? *msg_name;

??????????? int???????????? msg_namelen;

??????????? struct iovec??? *msg_iov;

??????????? __kernel_size_t msg_iovlen;

??????????? void??????????? *msg_control;

??????????? __kernel_size_t msg_controllen;

??????????? unsigned??????? msg_flags;

??????? };

??? 這個結構體的內容可以分為四組。

??? 第一組是msg_name和msg_namelen，記錄這個消息的名字，其實就是數據包的目的地址。msg_name是指向一個結構體struct sockaddr的指針。長度為16：

??????? struct sockaddr{

??????????? sa_family_t sa_family;

??????????? char??????? sa_addr[14];

??????? }

所以，msg_namelen的長度為16。需要注意的是，結構體struct sockaddr只在進行參數傳遞時使用，無論是在用戶態還是在內核態，我們都把其強制轉化為結構體struct sockaddr_in：

??????? strcut sockaddr_in{

??????????? sa_family_t???????? sin_family;

??????????? unsigned short int? sin_port;

??????????? struct in_addr????? sin_addr;

??????????? unsigned char?????? __pad[__SOCK_SIZE__ - sizeof(short int) -

??????????????????????????????? sizeof(unsigned short int) - sizeof(struct in_addr)];

??????? };

??????? struct in_addr{

??????????? __u32 s_addr;

??????? }

__SOCK_SIZE__的值為16，所以，struct sockaddr中真正有用的數據只有8bytes。在我們的ping例子中，傳入到內核的msghdr結構中：

??? msg.msg_name = { sa_family_t = MY_AF_INET, sin_port = 0, sin_addr.s_addr = 172.16.48.1 }

??? msg_msg_namelen = 16。

請求回顯icmp包沒有目的端地址的端口號。

??? 第二組是msg_iov和msg_iovlen，記錄這個消息的內容。msg_iov是一個指向結構體struct iovec的指針，實際上，確切地說，應該是一個結構體strcut iovec的數組。下面是該結構體的定義：

??? struct iovec{

??????? void __user???? *iov_base;

??????? __kernel_size_t iov_len;

??? };

??? iov_base指向數據包緩沖區，即參數buff，iov_len是buff的長度。msghdr中允許一次傳遞多個buff，以數組的形式組織在 msg_iov中，msg_iovlen就記錄數組的長度（即有多少個buff）。在我們的ping程序的實例中：

??? msg.msg_iov = { struct iovec = { iov_base = { icmp頭+填充字符'E' }, iov_len = 40 } }

??? msg.msg_len = 1

??? 第三組是msg_control和msg_controllen，它們可被用于發送任何的控制信息，在我們的例子中，沒有控制信息要發送。暫時略過。

??? 第四組是msg_flags。其值即為傳入的參數flags。raw協議不支持MSG_OOB標志，即帶外數據。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的内核中用于数据接收的结构体struct msghdr的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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