glibc中socket实现分析

glibc-2.9， linux-2.6.32-rc1
在查看系统调用的时候发现： 关于网络的系统调用只有一个socketcall：

1. /usr/include/asm/unistd_32.h 
2. #define __NR_socketcall         102

而这个系统调用的调用实现是在glibc中：
在glibc中socket的实现实在这里：
sysdeps/unix/sysv/linux/i386/socket.S 对这个文件稍后分析，先看其它的函数：
而其它的网络相关函数都在这里定义：

1. 2 F   d    socket            sysdeps/unix/sysv/linux/accept.S
2.                #define socket accept
3.   3 F   d    socket            sysdeps/unix/sysv/linux/bind.S
4.                #define socket bind
5. 。。。。其它还有：
6.                #define socket connect
7.                #define socket getpeername
8.                #define socket getsockname
9.                #define socket getsockopt
10.                #define socket listen
11.                #define socket recv
12.                #define socket recvfrom
13.                #define socket recvmsg
14.                #define socket sendmsg
15.                #define socket sendto
16.                #define socket setsockopt
17. 。。。。

而其中每个.S文件中的内容几乎一致,下面只取几个说明一下：

1. #define socket  bind
2. #define NARGS   3    //这个是说它的参数的个数
3. #define NO_WEAK_ALIAS   1 //这个是说这个没有其它的别名
4. #include <socket.S> 
5. ---------------------------------------------------------
6. #define socket  listen                                                                         
7. #define NARGS   2
8. #define NO_WEAK_ALIAS   1
9. #include <socket.S>
10. ----------------------------------------------------------
11. #define socket  accept                                                                         
12. #define __socket __libc_accept  //这里还定义了其它的别名
13. #define NARGS   3
14. #include <socket.S>

也就是所有的网络系统调用都是基于socket这个系统调用的，只是在调用的时候传递的参数不同而已。

那现在再来具体分析sysdeps/unix/sysv/linux/i386/socket.S：
主要内容如下：

1. /*这个要在上面定义其它函数中使用，如accept，bind等
2. *看在上面的具体函数中有些定义了__socket，有些没有，有些定义了NO_WEAK_ALIAS。
3. *这些都是为选择不同的函数做设置的
4. */
5. #ifndef __socket    
6. # ifndef NO_WEAK_ALIAS
7. #  define __socket P(__,socket)
8. # else
9. #  define __socket socket
10. # endif
11. #endif
12.  
13. .globl __socket
14.  
15. ENTRY (__socket)                                                                               
16. #if defined NEED_CANCELLATION && defined CENABLE
17.         SINGLE_THREAD_P
18.         jne 1f
19. #endif
20.  
21.         /* Save registers.  */
22.         movl %ebx, %edx
23.         cfi_register (3, 2)
24.  
25.         movl $SYS_ify(socketcall), %eax /* System call number in %eax.  */
26.  
27.         /* Use ## so `socket' is a separate token that might be #define'd.  */
28.     /* 这个号是来区别调用那个具体函数的，是socket还是bind
29.     *这里的socket的具体值是会发生变化的，就是在上面的#define socket bind
30.         *这样类似的语句中变换这个socket的值，关于其具体的值在后面给出
31.         */
32.         movl $P(SOCKOP_,socket), %ebx  
33.         lea 4(%esp), %ecx               /* Address of args is 2nd arg. 这里以堆栈方式传递其它的参数 */
34.  
35.         /* 这里进入系统调用，从PII之后的cpu都有两种方式进入系统调用，一种是传统的int 0x80
36.        另一种就是cpu直接提供的指令enter_syscall，所以这里提供了这样一个语句，
37.        而其实这也是通过条件编译的方式将其值为int 0x80或其它方式
38.          */
39.         ENTER_KERNEL
40.  
41.         /* Restore registers. 恢复寄存器 */
42.         movl %edx, %ebx
43.         cfi_restore (3)
44.  
45.         /* %eax is < 0 if there was an error. 比较返回值 */
46.         cmpl $-125, %eax
47.         jae SYSCALL_ERROR_LABEL
48.  
49.         /* Successful; return the syscall's value. 正常返回 */
50. L(pseudo_end):
51.         ret

$P(SOCKOP_,socket)的值：
sysdeps/unix/sysv/linux/socketcall.h ：

 

#define SOCKOP_socket  1
#define SOCKOP_bind  2
#define SOCKOP_connect  3
#define SOCKOP_listen  4
#define SOCKOP_accept  5
#define SOCKOP_getsockname 6
#define SOCKOP_getpeername 7
#define SOCKOP_socketpair 8
#define SOCKOP_send  9
#define SOCKOP_recv  10
#define SOCKOP_sendto  11
#define SOCKOP_recvfrom  12
#define SOCKOP_shutdown  13
#define SOCKOP_setsockopt 14
#define SOCKOP_getsockopt 15
#define SOCKOP_sendmsg  16
#define SOCKOP_recvmsg  17