TCP输出之 tcp_write

TCP输出之 tcp_write_xmit

概述

tcp_write_xmit函数完成对待发送数据的分段发送，过程中会遍历发送队列，进行窗口检查，需要TSO分段则分段，然后调用tcp_transmit_skb发送数据段；
源码分析

  1 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
  2                int push_one, gfp_t gfp)
  3 {
  4     struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
  5     struct sk_buff *skb;
  6     unsigned int tso_segs, sent_pkts;
  7     int cwnd_quota;
  8     int result;
  9     bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
 10     u32 max_segs;
 11 
 12     /* 已发送数据段数量 */
 13     sent_pkts = 0;
 14 
 15     /* 发送多个数据段 */
 16     if (!push_one) {
 17         /* Do MTU probing. */
 18         /* 发送路径mtu探测 */
 19         result = tcp_mtu_probe(sk);
 20         /* 失败 */
 21         if (!result) {
 22             return false;
 23         }
 24         /* 成功，设置已发送数据段数为1 */
 25         else if (result > 0) {
 26             sent_pkts = 1;
 27         }
 28     }
 29 
 30     /* 获取最大tso分段 */
 31     max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
 32 
 33     /* 有数据段要发送 */
 34     while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
 35         unsigned int limit;
 36 
 37         /* 初始化tso分段相关 */
 38         tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
 39         BUG_ON(!tso_segs);
 40 
 41         if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
 42             /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
 43             skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
 44             goto repair; /* Skip network transmission */
 45         }
 46 
 47         /* 检测拥塞窗口大小 */
 48         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
 49         /* 为0 */
 50         if (!cwnd_quota) {
 51             /* 尾部丢失探测段，设置为1 */
 52             if (push_one == 2)
 53                 /* Force out a loss probe pkt. */
 54                 cwnd_quota = 1;
 55             /* 其他情况，跳出 */
 56             else
 57                 break;
 58         }
 59 
 60         /* 检查tcp的数据段是否在发送窗口之内 */
 61         if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
 62             /* 不在，标记，跳出 */
 63             is_rwnd_limited = true;
 64             break;
 65         }
 66 
 67         /* 不需要tso分段 */
 68         if (tso_segs == 1) {
 69             /* 检查nagle算法是否允许发送数据段 */
 70             if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
 71                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
 72                               nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
 73                 break;
 74         } 
 75         /* 需要tso分段 */
 76         else {
 77             /* 检查是否可以延迟发送 */
 78             if (!push_one &&
 79                 tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
 80                          max_segs))
 81                 break;
 82         }
 83 
 84         /* 设置分段长度限制为mss */
 85         limit = mss_now;
 86 
 87         /* 需要分段 && 非紧急模式，重新确定分段长度限制 */
 88         if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
 89             limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
 90                             min_t(unsigned int,
 91                               cwnd_quota,
 92                               max_segs),
 93                             nonagle);
 94 
 95         /* skb中数据段长度>分段长度限制，则进行分段，会申请新的skb */
 96         if (skb->len > limit &&
 97             unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
 98             break;
 99 
100         if (test_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
101             clear_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags);
102         if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
103             break;
104 
105         /* 发送分段数据 */
106         if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
107             break;
108 
109 repair:
110         /* Advance the send_head.  This one is sent out.
111          * This call will increment packets_out.
112          */
113         /* 进行发送之后的数据更新，包括统计计数和定时器等 */
114         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
115 
116         /* 更新最新发送小包的结束序号 */
117         tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
118 
119         /* 更新发送数据段数量 */
120         sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
121 
122         /* 只发送一个段，则跳出 */
123         if (push_one)
124             break;
125     }
126 
127     if (is_rwnd_limited)
128         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
129     else
130         tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
131 
132     /* 本次有数据发送，拥塞相关数据更新 */
133     if (likely(sent_pkts)) {
134         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
135             tp->prr_out += sent_pkts;
136 
137         /* Send one loss probe per tail loss episode. */
138         /* 每次发送一个尾部丢失探测 */
139         if (push_one != 2)
140             tcp_schedule_loss_probe(sk);
141 
142         /* 拥塞窗口校验 */
143         is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
144         tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
145         return false;
146     }
147 
148     
149     /*  本次无数据发送，已发出未确认的数据段不为0或者发送队列为空，认为成功 */
150     return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
151 }
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