linux的Listen调用详解

转载自：stanjiang2010

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listen系统可以使一台主机上的一个tcp socket在某个端口号被动侦听，等待来自其它主机的tcp socket的连接请求，下面是listen系统调用的函数原型：

 #include int listen(int s, int backlog);

   1）backlog是侦听队列的长度，在内核函数中，首先对backlog作检查，如果大于128，则强制使其等于128。

   2）接下来要检查结构体struct sock的成员sk_state，即当前socket的状态，如果不为TCP_LISTEN，则开始启动端口侦听。

 

     启动端口侦听首先要为结构体struct inet_connection_sock(它是struc sock的扩展，表示一个面向连接的socket)的成员icsk_accept_queue分配内存，icsk_accept_queue的类型是struct request_sock_queue，

定义如下：

struct request_sock_queue

 {

     struct request_sock *rskq_accept_head;

     struct request_sock *rskq_accept_tail;

     rwlock_t syn_wait_lock;

     u8 rskq_defer_accept;

     struct listen_sock *listen_opt;

};

 

     tcp socket在侦听的时候，那些来自其它主机的tcp socket的连接请求一旦被接受(完成三次握手协议)，便会建立一个request_sock，建立与请求socket之间的一个tcp连接。该request_sock会被放在一个先进先出的队列中，等待accept系统调用的处理。但上面的结构体中好像并没有可以存放request_sock的地方，

下面是结构体struct listen_sock的定义：

struct listen_sock

{

     u8 max_qlen_log;

     int qlen;

     int qlen_young;

     int clock_hand;

     u32 hash_rnd;

     u32 nr_table_entries;

     struct request_sock *syn_table[0];

 };

 

     新建立的request_sock就存放在syn_table中。这是一个哈希数组，总共有nr_table_entries项。实际上在分配内存时，分配的大小是TCP_SYNQ_HSIZE（512）项。成员nr_table_entries的值是512。成员max_qlen_log以2的对数的形式表示request_sock队列的最大值。哈希表有512项，但队列的最大值的取值是1024。即max_qlen_log的值为10。qlen是队列的当前长度。hash_rnd是一个随机数，计算哈希值用，结构体struct request_sock_queue中的rskq_accept_head和rskq_accept_tail分别指向request_sock队列的队列头和队列尾。 为struct inet_connection_sock分配完内存后，继续处理，结构体struct sock有两个成员sk_ack_backlog和sk_max_ack_backlog。sk_ack_backlog表示该侦听socket上，当前连向该socket，但是还没有完成三次握手协议的socket的数量，即还在连接过程中的socket的数量。初始值为0，sk_max_ack_backlog为该数量的最大值，也就是listen系统调用的第二个参数，即侦听队列的长度，它的真正含义是：侦听socket能处理的最大并发连接请求数，其最大取值为128。

 

    到这里，把socket的状态改为TCP_LISTEN，进入侦听状态。然后独占端口，使socket进入mytcp_hashinfo哈希表集中的listening_hash表。侦听建立完成。 由于侦听socket始终在系统中进行侦听工作，所以在进程结束时，还必须显式结束侦听，进行相应的清理工作。