从零写 OS 内核-第三十五篇：TCP/IP 协议栈 —— 用 socket GET 百度首页！
“网卡驱动只是硬件接口，真正的网络能力在于协议栈。 今天，我们实现精简 TCP/IP 栈，并用用户态程序下载百度首页！”
在上一篇中，我们完成了 e1000 网卡驱动 + PCIe 支持 ， 能发送原始以太网帧，但 无法处理高层协议 。
真正的网络应用需要 TCP/IP 协议栈 ：
IP 层
：路由、分片
TCP 层
：可靠传输、流控、重传
今天，我们就来： ✅ 实现精简 IP/TCP 协议栈 ✅ 提供 BSD socket API ✅ 编写用户态 HTTP 客户端 ✅ GET 百度首页并保存到文件
让你的 OS 拥有 真正的互联网能力 ！
🌐 一、协议栈架构设计
分层模型（自底向上）：
关键设计原则：
精简
：仅支持 IPv4 + TCP（无 UDP/ICMP/ARP 缓存）
用户态友好
：提供标准
socket
/
connect
/
send
/
recv
单线程
：无并发连接（简化状态机）
💡 Linux 的 net/ipv4/ 是完整实现，我们做最小可用子集 ！
📦 二、IP 层实现
- IP 头结构
-
发送 IP 包
⚠️ 为简化，IP 层不处理分片、路由表，MAC 地址用广播 ！
🔁 三、TCP 层实现
- TCP 连接状态机
-
TCP 控制块（TCB）
-
发送 TCP 段
-
处理接收到的 TCP 包
🔑 TCP 状态机简化：只支持主动连接（Client），无监听（Server） ！
📞 四、BSD Socket API
- 系统调用
🌍 五、用户态 HTTP 客户端
- GET 请求封装
-
主程序
🧪 六、测试：下载百度首页
- QEMU 启动
💡 hostfwd 将 QEMU 80 端口映射到主机 8080，但百度需直连外网 确保 QEMU 有互联网访问权限 ！
- 运行效果
✅ 成功通过 TCP GET 百度首页 ！
⚠️ 七、简化与局限
- 无 ARP
：MAC 地址用广播（仅限同一子网）
-
无重传
：丢包即失败
-
无拥塞控制
：简单固定窗口
-
无 DNS
：需硬编码 IP
-
单连接
：不支持并发
💡 这些是教学实现的合理简化，工业级实现需补全 ！
💬 写在最后
TCP/IP 协议栈是网络世界的 通用语言 。 它让不同设备能可靠通信， 构建了今天的互联网。
今天你实现的第一个 GET 请求， 正是无数网络应用的起点。
🌟 协议栈的意义，不在于代码，而在于连接世界 。
📬 动手挑战 ： 添加 DNS 客户端，将 http_get(“www.baidu.com”, …) 改为自动解析 IP。 欢迎在评论区分享你的网络抓包分析！
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