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tcp/ip協議棧屬于操作系統內核層，通過提供系統調用供用戶空間訪問，從數據報到達最底層的網卡到最終傳遞給上層軟件有一個過程，
當一個數據報到達時網絡驅動程序把數據報放到一個隊列中，同時發送一個消息給ip進程，這里ip進程是一個獨立的程序，專門處理ip數據報，tcp/ip協議棧中，根據協議的功能及復雜程度，一般通過進程方式實現，而協議間的數據傳遞則借助于操作系統提供的進程間通訊機制，當ip進程接受了一個傳入的數據報，他必須決定將其發往何處作進一步處理，如果數據報中的內容是一個報文段，則必須將其交付給TCP模塊，如果他攜帶的是用戶數據報(UDP),則必須將其交付給udp模塊，以此類推。


由于TCP比較復雜，因而在許多設計方案中，有一個獨立的進程來處理傳入的TCP報文段，由于IP和TCP有各自獨立的進程執行，因而IP和TCP必須借助進程間的通信機制來通信。


一旦tcp模塊收到ip進程傳送過來的報文段，就利用tcp協議端口號來尋找該報文段所屬的連接，如果報文段中含有數據，TCP將把數據添加到與該連接相關的一個緩沖區中，并給發送方返回一個確認，如果輸入的報文段中含有對放送出去的數據的確認，tcp輸入進程還必須與tcp定時器管理進程通信，取消超時重發事件。

而處理udp數據報的進程結構與處理tcp進程采用的結構不同，由于udp比tcp要簡單，udp模塊不作為獨立進程存在，事實上，它是由一些常規過程組成。ip進程通過調用來處理傳入的udp數據報，這些過程檢查udp目的站的協議端口號，根據端口號為udp數據報選擇一個操作系統隊列，ip進程把udp數據報放在響應的端口中，是應用程序可從這些端口中提取數據報。

TCP/UDP數據輸入流程圖

TCP數據報輸出過程
與輸入一樣，tcp的輸出也是很復雜的，必須先建立連接，所傳送的數據必須放到報文段中，在對方發來確認之前，報文段必須不斷重發，tcp把報文交給ip，由ip來處理選路和傳送，系統協議棧利用兩個tcp進程來處理這一復雜過程，一個為tcpout,由他來處理報文段和數據傳輸細節，另一個進程是tcptimer,他管理一個定時器，為超時重發事件定時，通知tcpout進程重發。下圖為tcp, udp數據輸出結構圖。

總結：tcp/ip協議棧是計算機操作系統中的一部分，它使用進程這一抽象概念使各個協議軟件互相獨立，每一個進程獨立執行，并提供明確的并行機制，這種系統中有ip進程，tcp輸入進程，tcp輸出進程和tcp定時器管理進程，同時每個應用程序還各有一個進程。


上層應用程序作為獨立進程通過系統調用向tcp傳遞數據流或者想udp數據報，對于udp輸出處理，運行某個應用程序的進程調用一個系統調用，執行一段udp過程，申請一個ip數據報，填寫相應的目的地址，將udp數據封裝在Ip數據報中，然后將ip數據報傳遞給ip進程，由ip進程發送出去。

對于tcp輸出，運行應用程序的進程調用一個系統調用(socket,send..),將數據傳入操作系統中，并保存在一個緩沖區內，應用進程隨后通知tcp輸出進程，有新的數據等待發送，當tcp輸出進程執行時，他將數據流劃分成報文段，然后將這些數據封裝在ip數據報中，最后，tcp輸出進程將ip數據報放入某一端口中，ip進程將從該端口中提取并發送這些數據報。

tcp/ip協議棧實現機制