【Linux 内核网络协议栈源码剖析】listen 函数剖析


http://blog.csdn.net/wenqian1991/article/details/46712041


listen 函数仅供服务器端调用，把一个未连接的套接字转换为一个被动套接字，指示内核应接受指向该套接字的连接请求。

1、应用层——listen 函数

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  1. #include <sys/socket.h>  
  2. int listen(int sockfd, int backlog);  
  3. /*sockfd是bind之后的套接口描述字，第二个参数规定了内核应该为相应套接口排队的最大连接个数*/  
2、BSD Socket 层——sock_listen 函数
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  1. /* 
  2.  *  Perform a listen. Basically, we allow the protocol to do anything 
  3.  *  necessary for a listen, and if that works, we mark the socket as 
  4.  *  ready for listening. 
  5.  */  
  6.     //服务器端监听客户端的连接请求  
  7. //fd表示bind后的套接字文件描述符，backlog表示排队的最大连接个数  
  8. //listen函数把一个未连接的套接字转换为一个被动套接字，  
  9. //指示内核应接受该套接字的连接请求  
  10. static int sock_listen(int fd, int backlog)  
  11. {  
  12.     struct socket *sock;  
  13.   
  14.     if (fd < 0 || fd >= NR_OPEN || current->files->fd[fd] == NULL)  
  15.         return(-EBADF);  
  16.     //给定文件描述符返回socket结构以及file结构指针，这里file参数为NULL，则表明对这个不感兴趣  
  17.     if (!(sock = sockfd_lookup(fd, NULL)))   
  18.         return(-ENOTSOCK);  
  19.     //前提是没有建立连接，该套接字已经是连接状态了，自然不需要  
  20.     if (sock->state != SS_UNCONNECTED)   
  21.     {  
  22.         return(-EINVAL);  
  23.     }  
  24.     //调用底层实现函数(inet_listen)  
  25.     if (sock->ops && sock->ops->listen)  
  26.         sock->ops->listen(sock, backlog);  
  27.     sock->flags |= SO_ACCEPTCON;//设置标识字段，表示正在监听  
  28.     return(0);  
  29. }  
3、INET Socket 层——inet_listen 函数
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  1. /* 
  2.  *  Move a socket into listening state. 
  3.  */  
  4.  //sock_listen的下层调用函数  
  5.  //这个函数主要是对sock结构中state字段的设置。listen函数到这层完成处理  
  6. static int inet_listen(struct socket *sock, int backlog)  
  7. {  
  8.     //获取sock数据结构  
  9.     struct sock *sk = (struct sock *) sock->data;  
  10.     //如果sock的端口号为0(未绑定任何端口号)，则自动绑定一个本地端口号(新的未使用的最小的端口号)  
  11.     //如果事先已经绑定了一个端口号，那么这个代码将不会执行  
  12.     if(inet_autobind(sk)!=0)  
  13.         return -EAGAIN;  
  14.   
  15.     /* We might as well re use these. */   
  16.     /* 
  17.      * note that the backlog is "unsigned char", so truncate it 
  18.      * somewhere. We might as well truncate it to what everybody 
  19.      * else does.. 
  20.      */  
  21.      //等待的最大数.内核限制最大连接数是5  
  22.     if ((unsigned) backlog > 5)  
  23.         backlog = 5;  
  24.     sk->max_ack_backlog = backlog;//缓存的最大未应答数据包个数  
  25.     if (sk->state != TCP_LISTEN)//如果不是listen状态，则置位listen状态  
  26.     {  
  27.         sk->ack_backlog = 0;//缓存的未应答数据包个数清0  
  28.         sk->state = TCP_LISTEN;  
  29.     }  
  30.     return(0);  
  31. }  
可以看出 inet_listen 函数主要就是设置 sock 的状态为TCP_LISTEN。tcp的三次握手以及四次挥手就是基于这样的一些状态。

函数内部有调用 inet_autobind 函数，该函数是为没有绑定端口的sock结构自动绑定一个端口号（系统可用的最小端口号）

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  1. /* 
  2.  *  Automatically bind an unbound socket. 
  3.  */  
  4.  //自动绑定一个本地端口号，一般用于客户端，实际应用层编程时，对于客户端我们并没有  
  5.  //特别去绑定某个端口号，而是由系统自动绑定  
  6. static int inet_autobind(struct sock *sk)  
  7. {  
  8.     /* We may need to bind the socket. */  
  9.     if (sk->num == 0)   
  10.     {  
  11.     //获取一个新的未使用的端口号  
  12.         sk->num = get_new_socknum(sk->prot, 0);  
  13.         if (sk->num == 0)   
  14.             return(-EAGAIN);  
  15.         put_sock(sk->num, sk);//加入到sock_array哈希表中  
  16.         //将一个无符号短整型数从网络字节顺序转换为主机字节顺序。大小端问题  
  17.         sk->dummy_th.source = ntohs(sk->num);//TCP首部中的source字段表示本地端口号  
  18.     }  
  19.     return 0;  
  20. }  
listen 函数把一个未连接的套接字转换为一个被动套接字，指示内核应接受指向该套接字的连接请求，其内部实现归根到底就是设置 sock 结构的状态，设置其为 TCP_LISTEN。功能很简单。
这个函数也是服务器端调用，其套接字的地址信息状态和bind函数执行之后是一样的，只绑定了本地地址信息，不知道对端的地址信息。

posted @ 2016-10-15 16:44  张同光  阅读(248)  评论(0)  编辑  收藏  举报