在高級語言中一般會使用類似HttpClient、TcpClient、UdpClient等封裝好的API進行數據的發送和接收，它們的底層都是基于Socket，而Socket又是基于操作系統內核的TCP/IP協議棧，TCP/IP協議處理平常就很難接觸到了，再往下內核和網卡又是怎么交互的呢？

這篇文章就來介紹網絡數據在計算機內部的發送和接收處理過程。

先來看一張示意圖，左側是數據的發送處理，右側是數據的接收處理，下邊會按照步驟進行說明。

數據發送

1、應用程序從內存讀取要發送的數據。這里的內存是應用程序進程管理的內存，也可稱為用戶空間內存。

2、應用程序通過Socket接口將讀取到的數據發送到內核協議棧進行處理。

3、內核中的TCP/IP協議棧接收到Socket傳遞過來的數據，進行TCP、IP打包，最終以IP數據包的格式寫入到內核空間的一塊緩存中。數據包寫入后會觸發一個軟中斷，通知底層模塊來讀取數據。

4、網卡中的DMA單元讀取這些要發送的數據，然后發送到網卡的數據鏈路層和物理層，最終發送到網絡中進行傳輸。

5、DMA讀取數據完畢后，會向CPU發送一個中斷，觸發清理內核空間中的發送數據緩存，以便下一次發送處理。

數據接收

1、網卡中的DMA從數據鏈路層接收到數據，然后寫入到內核空間的一塊緩存中。

2、緩存寫入完畢后會發送一個CPU中斷，觸發程序讀取緩存，并發送到內核協議棧。

3、內核中的TCP/IP協議棧對接收到的數據進行解包，去掉IP協議頭、TCP協議頭，然后繼續向上傳遞數據。

4、應用程序通過Socket接口讀取數據，這時讀取到的數據就是發送方發出來的數據了。

5、然后應用將這些數據寫入到自己的進程內存中，供進一步使用。

圖中的線條和步驟主要描述了數據的流轉，并沒有提供控制邏輯和尋址邏輯的說明，比如DMA向內存寫數據需要獲取對應的內存地址，以及申請總線通道用來傳輸數據到內存。