[發(fā)明專利]在用戶空間中建立套接字連接

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811332435.0
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN111182008B
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李博杰;崔天一;王子博;白巍;張霖濤
• 申請（專利權(quán)）人: 微軟技術(shù)許可有限責(zé)任公司
• 主分類號: H04L67/141
• 分類號: H04L67/141;H04L67/104;H04L69/163
• 代理公司: 北京世輝律師事務(wù)所 16093
• 代理人: 王俊

在本公開的實施例中，提出了在用戶空間中建立套接字連接的方案。監(jiān)視器在從第一應(yīng)用接收到用于建立套接字連接的請求之后，向第二應(yīng)用發(fā)送連接請求，其中第一應(yīng)用和第二應(yīng)用運行在相同的計算設(shè)備上。然后，監(jiān)視器協(xié)助在操作系統(tǒng)的用戶空間中建立第一應(yīng)用與第二應(yīng)用之間的點對點套接字連接。本公開的實施例通過在操作系統(tǒng)的用戶空間中建立套接字連接，能夠?qū)崿F(xiàn)單個計算設(shè)備內(nèi)的不同應(yīng)用之間的用戶空間套接字連接，從而提高操作系統(tǒng)的性能。此外，本公開的實施例使用監(jiān)視器(或控制器)來協(xié)調(diào)應(yīng)用之間的連接建立和資源分配，因而能夠保證操作系統(tǒng)的安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實施例總體涉及計算機領(lǐng)域，尤其涉及在用戶空間中建立嵌套字連接的方法、設(shè)備及計算機可讀介質(zhì)。

背景技術(shù)

套接字(socket)是指運行在網(wǎng)絡(luò)中的兩個應(yīng)用之間的雙向通信連接的一個端點，其是支持TCP/IP(傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議)的網(wǎng)絡(luò)通信的基本操作單元。套接字構(gòu)成一種抽象層，應(yīng)用通過套接字來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。套接字通常使用IP地址和端口號來進行表示，發(fā)送應(yīng)用將數(shù)據(jù)發(fā)送給套接字，再通過網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動交給另一套接字，進而發(fā)送給接收應(yīng)用。套接字是現(xiàn)代操作系統(tǒng)中最廣泛使用的通信原語，其能夠?qū)崿F(xiàn)進程、線程以及主機之間的通信。

操作系統(tǒng)的核心是內(nèi)核(kernel)，其獨立于普通的應(yīng)用程序，可以訪問受保護的存儲器空間，其還具有訪問底層硬件設(shè)備的權(quán)限。為了保證內(nèi)核的安全，操作系統(tǒng)通常都強制用戶進程不能直接操作內(nèi)核，具體的實現(xiàn)方式基本都是由操作系統(tǒng)將虛擬地址空間劃分為兩個部分，一部分為內(nèi)核空間，另一部分為用戶空間。內(nèi)核空間僅由內(nèi)核使用，而用戶空間可以由各個進程使用。

操作系統(tǒng)通常在內(nèi)核空間中實現(xiàn)套接字連接，并設(shè)置需要并發(fā)保護的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。套接字通常有以下三方面的功能：尋址、定位和連接到另一應(yīng)用；提供由文件描述符(FD)標識的可靠且有序的通信信道；復(fù)用來自多個信道的事件，操作系統(tǒng)可以通知應(yīng)用哪個或哪些FD準備好接收或發(fā)送，然后應(yīng)用可以準備緩沖器并且發(fā)出接收或發(fā)送操作。

發(fā)明內(nèi)容

在本公開的實施例中，提出了在用戶空間中建立套接字連接的方案。監(jiān)視器在從第一應(yīng)用接收到用于建立套接字連接的請求之后，向第二應(yīng)用發(fā)送請求，其中第一應(yīng)用和第二應(yīng)用運行在相同的計算設(shè)備上。然后，監(jiān)視器協(xié)助在操作系統(tǒng)的用戶空間中建立第一應(yīng)用與第二應(yīng)用之間的點對點(peer to peer)套接字連接。本公開的實施例在操作系統(tǒng)的用戶空間中建立套接字連接，能夠?qū)崿F(xiàn)單個計算設(shè)備內(nèi)的不同應(yīng)用之間的用戶空間套接字連接，從而提高操作系統(tǒng)的性能。此外，本公開的實施例使用監(jiān)視器(或控制器)來協(xié)調(diào)應(yīng)用之間的連接建立和資源分配，因而能夠保證操作系統(tǒng)的安全性。

提供發(fā)明內(nèi)容部分是為了以簡化的形式來介紹對概念的選擇，它們在下文的具體實施方式中將被進一步描述。發(fā)明內(nèi)容部分無意標識本公開的關(guān)鍵特征或主要特征，也無意限制本公開的范圍。

附圖說明

結(jié)合附圖并參考以下詳細說明，本公開各實施例的上述和其他特征、優(yōu)點及方面將變得更加明顯。在附圖中，相同或相似的附圖標記表示相同或相似的元素，其中：

圖1示出了其中可以實施本公開的一個或多個實施例的計算設(shè)備/服務(wù)器的框圖；

圖2示出了其中可以實施本公開的用于在用戶空間中建立點對點套接字連接的方法的流程圖；

圖3示出了根據(jù)本公開的實施例的在單個計算設(shè)備內(nèi)實現(xiàn)套接字連接的架構(gòu)的示意圖；

圖4示出了根據(jù)本公開的實施例的在不同計算設(shè)備之間實現(xiàn)套接字連接的方法的流程圖；

圖5示出了根據(jù)本公開的實施例的在不同計算設(shè)備之間實現(xiàn)套接字連接的架構(gòu)的示意圖；

圖6A示出了根據(jù)本公開的實施例的用于建立套接字連接的狀態(tài)機的示意圖；

圖6B示出了根據(jù)本公開的實施例的用于關(guān)閉套接字連接的狀態(tài)機的示意圖；