呼叫send傳送網路資料報一定會立馬傳送出去嗎？

linux應用層呼叫了send傳送網路資料，那麼按照簡單的思維，這個動作會觸發網絡卡傳送資料，而現實並不是如此！

首先對於send來說，分為阻塞傳送和非阻塞傳送：

（1）阻塞操作

核心會檢測傳送緩衝區是否存在足夠的空間存放使用者資料，如果空間足夠那麼直接拷貝資料到socket send buffer，後續傳送動作交給協議棧來支援；如果空間不夠那麼send操作會阻塞，直到核心傳送緩衝區空間足夠，再把資料拷貝到傳送緩衝區，並最後返回使用者空間。

（2）非阻塞操作

對於非阻塞操作來說，當傳送緩衝區空間不夠時send不會阻塞，而是直接返回-1，errno設定為eagain。

以上可知，send僅僅保證了資料存放到了傳送緩衝區，而不能保證一定從網絡卡發出去，因此在socket這一層，傳送就已經變為了非同步的操作了。

對於tcp協議來說，阻塞操作是在如下的函式中實現的：

int
tcp_sendmsg
(struct kiocb *iocb,
struct sock *sk,
struct msghdr *msg,
size_t size)

現在我還有另外乙個問題，既然send函式並不一定保證資料從網絡卡出去，那麼何時會執行網絡卡傳送動作呢？這個問題在後面乙個章節做介紹。

如果socket傳送緩衝區中空間足夠大，send拷貝資料到核心傳送緩衝區中，那麼實際傳送動作是什麼時候發生的呢？

實際上send函式並不是僅僅拷貝資料，它會判斷緩衝區中的資料量以及當前的協議棧狀態，當符合傳送條件時就會在send中觸發實際的傳送動作。

主要的邏輯還是在tcp_sendmsg函式中，我檢視了對應的**，總結了如下幾個傳送的地方，注意以下所有的傳送僅僅是指資料經過協議棧發出，並不代表資料已經被acked：

情況1：

發現傳送的資料量已經超過傳送視窗的一半時，設定tcp_nagle_push標記，會忽略nagle規則強制傳送緩衝區中的所有skb。

情況2：

如果當前skb是未傳送skb鍊錶的header，那麼它肯定會被傳送，設定tcp_nagle_push標記，會忽略nagle規則強制傳送當前的這乙個skb，注意僅僅傳送乙個。

情況3：

如果傳送緩衝區已經滿了，需要觸發立即傳送，騰出記憶體空間，設定了tcp_nagle_push標記，表示忽略nagle規則強制傳送緩衝區中的所有skb。

情況4：

當send把一次應用寫入的資料都已經寫入到傳送緩衝區後，退出函式之前，會呼叫一次傳送函式，注意這次傳送是需要按照nagle規則判斷是否觸發真實傳送的，如果滿足nagle條件才會傳送，否則依然會保留在傳送緩衝區中。

nagle

上面介紹了幾種可能在send中觸發傳送的條件，那麼其中有一類是需要經過nagle規則判斷的，那麼到底什麼樣的情況是滿足nagle規則的呢？

關於nagle演算法，為了優化小資料報的傳送次數，可以累積上層下發的小資料報到一定的程度，再進行組包傳送，對於傳送端來說，它的傳送時機有如下幾個：

1.乙個包是大於等於mss長度 2.所有傳送包都已經被確認 3.包含有fin的包

4.包含tcp_nodelay標記

這裡想到乙個問題，假如一直傳送小包，按照nagle演算法，實際傳送函式結束並不會把小包傳送出去，而是等待小包合併為大包後才傳送，那麼假如一直沒有小包過來合併，那麼按照上述規則，這個小包是不是永遠都不傳送了呢？實際上並不是的，而是在tcp接收處理時會做處理，可以看上面的第二個規則：

當所有傳送包都已經被確認時，即使當前傳送緩衝區中存在小包，那麼也不繼續等待了，而是直接傳送出去。另外如果一直沒有接收到ack，當時間超時也會觸發傳送動作。

linux source code：linux-3.10.108