[發明專利]在Linux內核中實現WinSock2的AcceptEx機制的方法

有效

• 申請號: 201010622296.2
• 申請日: 2010-12-29
• 公開（公告）號: CN102073531A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 金濤;王承志;毛德操
• 申請（專利權）人: 浙大網新科技股份有限公司
• 主分類號: G06F9/45
• 分類號: G06F9/45
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

技術領域

本發明涉及計算機操作系統領域，尤其是一種在Linux內核中實現WinSock2的AcceptEx機制的方法。

背景技術

操作系統相當于計算機的靈魂，任何計算機都離不開操作系統，同時也都受操作系統的限制，所有的應用軟件都是基于某種特定操作系統的，都只能在這種特定的操作系統上運行，搬到別的操作系統上就不能運行。因此，Windows應用只能在Windows操作系統上運行，而Linux應用也只能在Linux操作系統上運行。但是如果能讓Windows應用軟件直接在Linux操作系統上運行，那么用戶就有可能擺脫對Windows操作系統的依賴、而改用Linux操作系統，這顯然是很有意義的。

操作系統的核心稱為“內核”，但內核并不就等于操作系統。除內核以外，在應用軟件與內核之間通常還有些作為中間件的動態連接庫(DLL)。根據這些DLL的來源和功能的不同，有些是屬于用戶層的，有些則是屬于系統層的。系統層的DLL一般被認為是操作系統的一部分，這一點在Windows操作系統上表現得尤為突出。在Windows操作系統上，由諸多系統層DLL合在一起向應用軟件提供一個“應用編程界面”、即API，這是一組函數的定義，Windows應用軟件可以在其程序中調用這些API函數。只要Windows應用軟件能正常調用這些函數，它就“以為”自己是在Windows操作系統上運行。顯然，要讓Windows應用軟件能在Linux操作系統上運行，就得在Linux操作系統上為其提供一個相同的API。

在Windows操作系統為應用軟件提供的API中，有些函數是用來提供Socket服務的，主要用于網絡操作。Socket的概念和技術最初是在Unix操作系統中發展起來的，后來Linux繼承了下來。微軟則把這技術拿來為其所用，成為WinSock，這也是Windows操作系統為應用軟件所提供API的一部分。一般而言，WinSock?API函數與Linux中有關Socket的庫函數或系統調用有著相同的來源，因此很容易把這些API函數嫁接到Linux中與其相對應的函數或系統調用上。但是，微軟在把Socket技術拿來為其所用以后，在這基礎上也作了些改進和提高，在WinSock的第二版、即WinSock2中提供了兩個新的函數，就是AcceptEx()和TransmitFile()。這兩個函數主要面對服務器應用、特別是高負荷的Web服務器應用，可以在一定程度上提高服務器的效率。相比之下，Linux中卻沒有這兩個函數的對應物，

所以，使Linux支持AcceptEx()和TransmitFile()這兩個函數有著雙重的意義。首先這是為使Windows應用可以在Linux操作系統上運行這個目標所需要的。當然Windows應用并非都會用到這兩個函數，但是用到這兩個函數的也不在少數(特別是服務器應用)。如果Linux不能提供這樣的對應物，這部分Windows應用就不能在Linux操作系統上運行。其次是這兩個函數確實比Linux所提供的原始Socket函數在性能上有所提高，如果Linux不能提供這樣的對應物，在這一方面的性能上就會輸給Windows。

WinSock2的AcceptEx()是對原始Socket函數或系統調用accept()的改進和提高。在原始的Socket編程模式中、也就是Linux的Socket編程模式中，服務器應用軟件的操作模式大體上是這樣的：

1.通過socket()(在Linux上是系統調用，在Windows上是API函數，下同)創建一個Socket。

2.通過listen()睡眠等待客戶端前來連接，一旦接收到客戶端的連接請求便返回，讓服務端決定是否接受。

3.如果決定接受連接，服務端便通過accept()接受并建立起與客戶端的網絡連接。在此過程中accept()會新創建、并返回一個Socket(常稱為“連接端口”)，作為與客戶端的連接端點，而原先的那個Socket(常稱為“收聽端口”)則又用來通過listen()收聽、等待別的連接，因為很可能接連不斷地有連接請求到來。通常，在從accept()返回以后會創建一個新的線程，并把由accept()創建并返回的那個Socket交給這個新線程。而原來的那個主線程，則回到上面的第2步。

4.新線程與客戶端通信并為其提供服務，直至完成了客戶端所要求的服務。

5.然后就斷開與客戶端的網絡連接，并關閉用作連接端口的Socket。

6.退出線程的運行，本線程消亡；或者等待主線程交給新的連接，然后為新的客戶端服務。