【转】Linux 时钟处理机制-6

3.5.2 网路超时重传

    对于 TCP 协议而言，如果某次发送完数据包后，并超过一定的时间间隔还没有收到这次发送数据包的 ACK 时， TCP 协议规定要重新发送这个数据包。

    在 Linux2.6.25 的内核中，这种数据的重新发送使用软件时钟来完成。这个软件时钟保存在面向连接的套接字（对应内核中 inet_connection_sock 结构）中。对这个域的初始在函数 tcp_init_xmit_timers 中，如清单3-15

    清单3-15 函数 tcp_init_xmit_timers 、函数 inet_csk_init_xmit_timers 和函数 setup_timer

   

 

void tcp_init_xmit_timers(struct sock *sk)
{
    inet_csk_init_xmit_timers(sk, 
                                   &tcp_write_timer, &tcp_delack_timer,
                                   &tcp_keepalive_timer);
}

void inet_csk_init_xmit_timers(struct sock *sk,
                                   void (*retransmit_handler)(unsigned long),
                                   void (*delack_handler)(unsigned long),
                                   void (*keepalive_handler)(unsigned long))
{
    struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);

    setup_timer(&icsk->icsk_retransmit_timer, retransmit_handler,
                    (unsigned long)sk);
    ……
}

static inline void setup_timer(struct timer_list * timer,
                                    void (*function)(unsigned long),
                                    unsigned long data)
{
    timer->function = function;
    timer->data = data;
    init_timer(timer);
}

    在函数 inet_csk_init_xmit_timers 中，变量 icsk 就是前面提到的面向连接的套接字，其成员 icsk_retransmit_timer 则为实现超时重传的软件时钟。该函数调用 setup_timer 函数将函数 tcp_write_timer （参考函数 tcp_init_xmit_timers ）设置为软件时钟 icsk->icsk_retransmit_timer 当时间到期后的处理函数。初始化的时候并没有设置该软件时钟的到期时间。

    在 TCP 协议具体的一次数据包发送中，函数 tcp_write_xmit 用来将数据包从 TCP 层发送到网络层，如清单3-16。

    清单3-16 tcp_write_xmit 函数

   

static int tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle)
{
    struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
    struct sk_buff *skb;
    ……
    if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC)))
        break;
    tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
    ……
    return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
}

    注意该函数中加粗的函数，其中 tcp_transmit_skb 函数是真正将数据包由 TCP 层发送到网络层中的函数。数据发送后，将调用函数 tcp_event_new_data_sent ，而后者又会调用函数 inet_csk_reset_xmit_timer 来设置超时软件时钟的到期时间。

    当函数 tcp_event_new_data_sent 结束之后，处理超时的软件时钟已经设置好了。内核会在每一次时钟中断处理完成后检测该软件时钟是否到期。如果网络真的超时，没有 ACK 返回，那么当该软件时钟到期后内核就会执行函数 tcp_write_timer 。函数 tcp_write_timer 将进行数据包的重新发送，并重新设置超时重传软件时钟的到期时间。

    4 总结

    本文介绍了 Linux 内核的时钟处理机制。首先简单介绍了系统的硬件计时器，然后重点介绍了硬件时钟的处理过程和软件时钟的处理过程以及软件时钟的应用。