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前面介紹的函數基本上都是TCP協議的，如listen，connect，accept 等函數，這都是爲可靠傳輸協議TCP定製的。對於另一個不可靠udp協議（通信系統其可靠性交由上層應用層負責），則主要由兩個函數完成，sendto 和 recvfrom 函數。這裏先介紹 sendto 函數。
說明：sendto 和 recvfrom 函數不限於udp協議，這裏只是udp協議當中是採用這兩個函數實現的，所以就放在udp協議中介紹。
對於 udp 協議的介紹和編程實現請參考下文：UDP 客戶/服務器簡單 Socket 程序
簡要介紹下UDP數據報格式，相比TCP數據報格式，實在是簡潔不少。
上面的各個字段含義一目瞭然（上面是16是表示該字段佔16bit，udp頭部佔8字節），其中長度指的是此 UDP 數據報的長度（包括 UDP 數據報頭部和 “數據” 部分）。
一、應用層——sendto 函數
#include <sys/socket.h>
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buff, size_t nbytes, int flags,
const struct sockaddr *to, socklen_t *addrlen);
//若成功則返回寫的字節數，出錯則返回-1
/*參數解析
前面三個參數分別表示：套接字描述符，指向寫出緩衝區的指針和寫字節數。
to：指向一個含有數據報接收者的協議地址（如IP地址和端口號）的套接字地址結構，其大小由addrlen參數指定
*/該函數的作用是：向指定端口發送給定地址中的指定大小數據（如客戶端sockfd，向 to 指定的遠端套接字發送buff 緩衝區內nbytes 個字節數據）
二、BSD Socket層——sock_sendto 函數
/*
* Send a datagram to a given address. We move the address into kernel
* space and check the user space data area is readable before invoking
* the protocol.
*/
//發送數據給指定的遠端地址，主要用於UDP協議
//前面三個參數分別表示套接口描述字、指向緩衝區的指針和讀寫字節數
//addr指向一個含有數據包接收者的協議地址(含ip地址和端口號)的套接口地址結構
//其大小由addr_len參數指定
//該函數的作用就是向指定地址的遠端發送數據包：將buff緩衝區中len大小的數據發送給addr指定的遠端套接字
static int sock_sendto(int fd, void * buff, int len, unsigned flags,
struct sockaddr *addr, int addr_len)
{
struct socket *sock;
struct file *file;
char address[MAX_SOCK_ADDR];
int err;
//參數有效性檢查
if (fd < 0 || fd >= NR_OPEN || ((file = current->files->fd[fd]) == NULL))
return(-EBADF);
//找到給定文件描述符對應的socket結構
if (!(sock = sockfd_lookup(fd, NULL)))
return(-ENOTSOCK);
if(len<0)
return -EINVAL;
//檢查權限，buff中len個字節區域是否可讀
err=verify_area(VERIFY_READ,buff,len);
if(err)
return err;
//從addr拷貝addr_len大小的數據到address
if((err=move_addr_to_kernel(addr,addr_len,address))<0)
return err;
//調用下層函數sendto,inet域爲inet_sendto函數
return(sock->ops->sendto(sock, buff, len, (file->f_flags & O_NONBLOCK),
flags, (struct sockaddr *)address, addr_len));
}
//INET socket層
static int inet_sendto(struct socket *sock, void *ubuf, int size, int noblock,
unsigned flags, struct sockaddr *sin, int addr_len)
{
//得到socket對應的sock結構
struct sock *sk = (struct sock *) sock->data;
//判斷該套接字的有效性，是否處於關閉狀態(半關閉)
if (sk->shutdown & SEND_SHUTDOWN)
{
send_sig(SIGPIPE, current, 1);
return(-EPIPE);
}
if (sk->prot->sendto == NULL)
return(-EOPNOTSUPP);
if(sk->err)
return inet_error(sk);
/* We may need to bind the socket. */
//自動綁定一個本地端口號
if(inet_autobind(sk)!=0)
return -EAGAIN;
//調用下層傳輸層函數udp_sendto函數
return(sk->prot->sendto(sk, (unsigned char *) ubuf, size, noblock, flags,
(struct sockaddr_in *)sin, addr_len));
}四、傳輸層
udp_sento 函數
static int udp_sendto(struct sock *sk, unsigned char *from, int len, int noblock,
unsigned flags, struct sockaddr_in *usin, int addr_len)
{
struct sockaddr_in sin;
int tmp;
/*
* Check the flags. We support no flags for UDP sending
*/
//udp除了MSG_DONTROUTE外，不支持任何其他標誌位
if (flags&~MSG_DONTROUTE)
return(-EINVAL);
/*
* Get and verify the address.
*/
//對遠端地址的合法性檢查，由於不涉及網絡數據傳送，所以無法驗證這個地址存在性
if (usin)
{
//如果明確指定遠端地址，就直接檢查該地址的有效性
if (addr_len < sizeof(sin)) //大小
return(-EINVAL);
memcpy(&sin,usin,sizeof(sin));
if (sin.sin_family && sin.sin_family != AF_INET) //本地地址有效性
return(-EINVAL);
if (sin.sin_port == 0) //端口號有效性
return(-EINVAL);
}
else
{
//如果沒有明確指定遠端地址，則檢查之前是否調用了connect函數進行了地址綁定
if (sk->state != TCP_ESTABLISHED)
return(-EINVAL);
//如果進行了綁定，則將遠端地址設置爲這個綁定的地址
sin.sin_family = AF_INET;
sin.sin_port = sk->dummy_th.dest;
sin.sin_addr.s_addr = sk->daddr;
}
/*
* BSD socket semantics. You must set SO_BROADCAST to permit
* broadcasting of data.
*/
//處理尚未指定本地地址的情況
if(sin.sin_addr.s_addr==INADDR_ANY)
sin.sin_addr.s_addr=ip_my_addr();
//處理廣播的情況
if(!sk->broadcast && ip_chk_addr(sin.sin_addr.s_addr)==IS_BROADCAST)
return -EACCES; /* Must turn broadcast on first */
sk->inuse = 1;//加鎖
/* Send the packet. */
//轉調用udp_send函數
tmp = udp_send(sk, &sin, from, len, flags);
/* The datagram has been sent off. Release the socket. */
//數據包以發送，釋放該套接字，前面介紹到這個函數的兩個功能
//取決於sk_dead字段是否設置
release_sock(sk);
return(tmp);
}udp_send 函數
//根據被調用出清楚參數情況
static int udp_send(struct sock *sk, struct sockaddr_in *sin,
unsigned char *from, int len, int rt)
{
struct sk_buff *skb;
struct device *dev;
struct udphdr *uh;
unsigned char *buff;
unsigned long saddr;
int size, tmp;
int ttl;
/*
* Allocate an sk_buff copy of the packet.
*/
//計算所需要分配的封裝數據的緩衝區大小
size = sk->prot->max_header + len;
//分配指定大小的sk_buff 結構用於封裝數據
skb = sock_alloc_send_skb(sk, size, 0, &tmp);
if (skb == NULL)
return tmp;
skb->sk = NULL; /* to avoid changing sk->saddr */
skb->free = 1;//發送完後數據包立即釋放，udp不提供超時重傳
skb->localroute = sk->localroute|(rt&MSG_DONTROUTE);//指定路由類型
/*
* Now build the IP and MAC header.
*/
buff = skb->data;//udp首部和有效負載
saddr = sk->saddr;//本地地址
dev = NULL;
ttl = sk->ip_ttl;
#ifdef CONFIG_IP_MULTICAST
//如果目的地址是多播，則設置TTL值爲1，表示侷限於本地網絡，不可跨越路由器
if (MULTICAST(sin->sin_addr.s_addr))
ttl = sk->ip_mc_ttl;
#endif
//創建MAC首部和IP首部
tmp = sk->prot->build_header(skb, saddr, sin->sin_addr.s_addr,
&dev, IPPROTO_UDP, sk->opt, skb->mem_len,sk->ip_tos,ttl);
skb->sk=sk;//關聯 /* So memory is freed correctly */
/*
* Unable to put a header on the packet.
*/
if (tmp < 0 ) //創建失敗
{
sk->prot->wfree(sk, skb->mem_addr, skb->mem_len);
return(tmp);
}
buff += tmp;//定位到udp首部位置
saddr = skb->saddr; /*dev->pa_addr;*/
//數據報sk_buff中掛載的數據部分長度:下面註釋，len是有效數據負載長度
skb->len = tmp + sizeof(struct udphdr) + len; /* len + UDP + IP + MAC */
skb->dev = dev;//網絡接口設備
/*
* Fill in the UDP header.
*/
//udp首部字段的初始化
uh = (struct udphdr *) buff;
uh->len = htons(len + sizeof(struct udphdr));//長度字段
uh->source = sk->dummy_th.source;//源端端口，sk中tcp首部字段
uh->dest = sin->sin_port;//目的端口
buff = (unsigned char *) (uh + 1);//定位到數據部分
//MAC header | IP Header | UDP Header | Data
//uh本身已經指向了udp首地址，uh+1，表示後移一個udp首部大小位置，定位到了數據負載
/*
* Copy the user data.
*/
//從from拷貝len大小的數據到buff，即把應用層中待發送的緩衝區的數據拷貝到數據包的數據負載中
//然後通過數據包整體打包發送出去。
//就好比貨物搭上了貨輪開往目的地，爲啥不是火車呢，因爲火車線路已經固定好了，只能這麼走。
memcpy_fromfs(buff, from, len);
/*
* Set up the UDP checksum.
*/
//同tcp，這裏進行udp校驗和檢查
udp_send_check(uh, saddr, sin->sin_addr.s_addr, skb->len - tmp, sk);
/*
* Send the datagram to the interface.
*/
udp_statistics.UdpOutDatagrams++;
//調用ip_queue_xmit函數將數據包發往網絡層模塊處理。以下處理就和TCP協議一樣了，二者的差異只在於傳輸層
//該函數以及更下層數據傳送前面已經介紹，
sk->prot->queue_xmit(sk, dev, skb, 1);
return(len);
}關於ip_queue_xmit 函數的介紹以及更下層的數據傳送，參見博文：【Linux 內核網絡協議棧源碼剖析】數據包發送
可以看出，udp是一種無連接傳輸層協議，不像tcp那樣需要服務器監聽，也不必等待客戶端與服務器建立連接後才能通信，效率優於tcp協議，但udp則不能保證數據傳輸的可靠性。
udp 的數據傳輸，實現並不像tcp那樣要建立一條數據傳輸通道，而是直接創建套接字後，直接傳送數據到給定的遠端（提供遠端地址），數據傳送過程無超時重傳和序列號校驗工作，適用於數據傳輸的連續性比數據的完整性更重要的場合，允許數據在傳輸過程中有部分丟失，如IP電話、流媒體通信等。
