Socket选项设置含义

套接字选项这个话题在socket编程里，可能已经属于中高级话题了，之所以在一开始就把这个话题提上来讲，是因为我们的一个近阶段目标是能够把MY_PF_INET域的RAW协议走通，并在上面跑起一个ping程序，所以，按照ping程序的要求，接下来，我们必须实现套接字选项系统调用setsockopt在MY_PF_INET中RAW协议中的相关实现。

下面是该系统调用函数的原型：#includeint setsockopt( int socket, int level, int option_name,const void *option_value, size_t option_len);第一个参数socket是套接字描述符。

第二个参数level是被设置的选项的级别，如果想要在套接字级别上设置选项，就必须把level设置为SOL_SOCKET。

option_name指定准备设置的选项，option_name可以有哪些取值，这取决于level，以linux 2.6内核为例（在不同的平台上，这种关系可能会有不同），在套接字级别上(SOL_SOCKET)，option_name可以有以下取值：SO_DEBUG，打开或关闭调试信息。

当option_value不等于0时，打开调试信息，否则，关闭调试信息。

它实际所做的工作是在sock->sk->sk_flag中置SOCK_DBG(第10)位，或清SOCK_DBG位。

SO_REUSEADDR，打开或关闭地址复用功能。

当option_value不等于0时，打开，否则，关闭。

它实际所做的工作是置sock->sk->sk_reuse 为1或0。

SO_DONTROUTE，打开或关闭路由查找功能。

当option_value不等于0时，打开，否则，关闭。

它实际所做的工作是在sock->sk->sk_flag 中置或清SOCK_LOCALROUTE位。

SO_BROADCAST，允许或禁止发送广播数据。

当option_value不等于0时，允许，否则，禁止。

它实际所做的工作是在sock->sk->sk_flag 中置或清SOCK_BROADCAST位。

SO_SNDBUF，设置发送缓冲区的大小。

发送缓冲区的大小是有上下限的，其上限为256 * (sizeof(struct sk_buff) + 256)，下限为2048字节。

该操作将sock->sk->sk_sndbuf设置为val * 2，之所以要乘以2，是防止大数据量的发送，突然导致缓冲区溢出。

最后，该操作完成后，因为对发送缓冲的大小作了改变，要检查sleep队列，如果有进程正在等待写，将它们唤醒。

SO_RCVBUF，设置接收缓冲区的大小。

接收缓冲区大小的上下限分别是：256 * (sizeof(struct sk_buff) + 256)和256字节。

该操作将sock->sk->sk_rcvbuf设置为val * 2。

SO_KEEPALIVE，套接字保活。

如果协议是TCP，并且当前的套接字状态不是侦听(listen)或关闭(close)，那么，当option_value 不是零时，启用TCP保活定时器，否则关闭保活定时器。

对于所有协议，该操作都会根据option_value置或清sock->sk->sk_flag中的SOCK_KEEPOPEN位。

SO_OOBINLINE，紧急数据放入普通数据流。

该操作根据option_value的值置或清sock->sk->sk_flag中的SOCK_URGINLINE位。

SO_NO_CHECK，打开或关闭校验和。

该操作根据option_value的值，设置sock->sk->sk_no_check。

SO_PRIORITY，设置在套接字发送的所有包的协议定义优先权。

Linux通过这一值来排列网络队列。

这个值在0到6之间（包括0和6），由option_value指定。

赋给sock->sk->sk_priority。

SO_LINGER，如果选择此选项, close或shutdown将等到所有套接字里排队的消息成功发送或到达延迟时间后>才会返回. 否则, 调用将立即返回。

该选项的参数（option_value)是一个linger结构：view plaincopy to clipboardprint?1. struct linger {2. int l_onoff; /* 延时状态（打开/关闭）*/3. int l_linger; /* 延时多长时间*/4. };struct linger { int l_onoff; /* 延时状态（打开/关闭）*/ int l_linger; /* 延时多长时间*/ };如果linger.l_onoff值为0(关闭），则清sock->sk->sk_flag中的SOCK_LINGER位；否则，置该位，并赋sk->sk_lingertime值为linger.l_linger。

SO_PASSCRED，允许或禁止SCM_CREDENTIALS 控制消息的接收。

该选项根据option_value的值，清或置sock->sk->sk_flag中的SOCK_PASSCRED位。

SO_TIMESTAMP，打开或关闭数据报中的时间戳接收。

该选项根据option_value的值，清或置sock->sk->sk_flag中的SOCK_RCVTSTAMP位，如果打开，则还需设sock->sk->sk_flag中的SOCK_TIMESTAMP位，同时，将全局变量netstamp_needed加1。

SO_RCVLOWAT，设置接收数据前的缓冲区内的最小字节数。

在Linux中，缓冲区内的最小字节数是固定的，为1。

即将sock->sk->sk_rcvlowat固定赋值为1。

SO_RCVTIMEO，设置接收超时时间。

该选项最终将接收超时时间赋给sock->sk->sk_rcvtimeo。

SO_SNDTIMEO，设置发送超时时间。

该选项最终将发送超时时间赋给sock->sk->sk_sndtimeo。

SO_BINDTODEVICE，将套接字绑定到一个特定的设备上。

该选项最终将设备赋给sock->sk->sk_bound_dev_if。

SO_ATTACH_FILTER和SO_DETACH_FILTER。

关于数据包过滤，它们最终会影响sk->sk_filter。

以上所介绍的都是在SOL_SOCKET层的一些套接字选项，如果超出这个范围，给出一些不在这一level的选项作为参数，最终会得到- ENOPROTOOPT的返回值。

但以上的分析仅限于这些选项对sock-sk的值的影响，这些选项真正如何发挥作用，我们的探索道路将漫漫其修远。

如果不在套接字级别上设置选项，即setsockopt系统调用的参数level不设为SOL_SOCKET，那么sys_setsockopt的实现会直接调用sock->ops->setsockopt。

对MY_PF_INET域的RAW协议来讲，sock->ops = myinet_sockraw_ops，而myinet_sockraw_ops.setsockopt = sock_common_setsockopt。

而sock_common_setsockopt直接调用sock->sk->sk_prot->setsockopt。

对于RAW协议来讲，即myraw_setsockopt。

下面关注myraw_setsockopt的实现。

对于RAW协议来讲，level还可以有两种取值：SOL_IP 和SOL_RAW。

myraw_setsockopt首先检查level是否为SOL_IP，如果是，调用myip_setsockopt 函数，该函数实现IP级别上的选项，否则，为SOL_RAW级别上的选项，SOL_RAW级别上只有一个选项，即ICMP_FILTER，在MY_IPPROTO_ICMP协议下有效。

它激活绑定到MY_IPPROTO_ICMP协议的一个用于myraw socket特殊的过滤器。

该值对每种ICMP消息都有一个位（掩码），可以把那种ICMP消息过滤掉，缺省时是不过滤ICMP消息。

对于ICMP_FILTER选项，myraw_setsockopt调用myraw_seticmpfilter函数，它把option_value 赋给sock->sk->filter，option_value是一个结构体：view plaincopy to clipboardprint?1. struct icmp_filter {2. __u32 data;3. };struct icmp_filter { __u32 data; };它是一个32位的位掩码。

关于该位掩码，我们目前知道的是最低位为回显应答的位掩码，由于目前我们的MY_PF_INET 域代码还没完善，我们在PF_INET域上进行测试，把下面的代码添加到一个ping程序中，ping程序就收不到来自服务器的回应包了：1. #include <sys/types.h>2. #include <sys/socket.h>3. #include <errno.h>4.5. #include <linux/in.h>6. #include <linux/icmp.h>7. int main()8. {9. struct icmp_filter filter;10. socklen_t size = sizeof( struct icmp_filter );11. int fd = socket( PF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP );12. if( fd < 0 )13. perror("error: ");14.15. getsockopt( fd, SOL_RAW, ICMP_FILTER, &filter, &size );16. printf("the filter: %x\n", filter.data );17.18. filter.data = 1;19. int err = setsockopt( fd, SOL_RAW, ICMP_FILTER, &filter, sizeof(struct icmp_filter) );20. if( err < 0 )21. perror("error: ");22.23. memset( &filter, 0, sizeof( struct icmp_filter ) );24. getsockopt( fd, SOL_RAW, ICMP_FILTER, &filter, &size );25. printf("new filter: %x\n", filter.data);26.27. close(fd);28. return 0;29. }#include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <errno.h> #include <linux/in.h> #include <linux/icmp.h> int main() { struct icmp_filter filter; socklen_t size = sizeof( struct icmp_filter ); int fd = socket( PF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP ); if( fd < 0 ) perror("error: "); getsockopt( fd, SOL_RAW, ICMP_FILTER, &filter, &size ); printf("the filter: %x\n", filter.data ); filter.data = 1; int err= setsockopt( fd, SOL_RAW, ICMP_FILTER, &filter, sizeof(struct icmp_filter) ); if( err < 0 ) perror("error: "); memset( &filter, 0, sizeof( struct icmp_filter ) ); getsockopt( fd, SOL_RAW, ICMP_FILTER, &filter, &size ); printf("new filter: %x\n", filter.data); close(fd); return 0; }继续讲关于myraw_setsockopt的实现，如果level是SOL_IP，则调用myip_setsockopt函数。