编写服务端程序时，需要调用 listen() 系统调用来开始监听请求连接，listen() 系统调用的原型如下：
int listen(int sockfd, int backlog);
可以看到，listen() 系统调用需要传入两个参数，第一个 sockfd 表示监听的 socket 句柄，而 backlog 参数表示接收请求队列的长度。对于第一个参数比较容易理解，那么第二个参数的作用是什么呢？下面我们来分析一下。
listen() 系统调用在内核的实现
当我们在程序中调用 listen() 系统调用时，会触发调用内核的 sys_listen() 函数，sys_listen() 函数的实现如下：
asmlinkage long sys_listen(int fd, int backlog){ struct socket *sock; int err; if ((sock = sockfd_lookup(fd, &err)) != NULL) { /* 步骤1 */ if ((unsigned) backlog > SOMAXCONN) backlog = SOMAXCONN; err=sock->ops->listen(sock, backlog); /* 步骤2 */ sockfd_put(sock); } return err; }
sys_listen() 函数的实现比较简单，过程如下：
- 步骤1：首先调用
sockfd_lookup()函数查找文件句柄fd对应的socket对象。 - 步骤2：通过调用
socket对象的的listen()方法来进行监听操作。
对于 TCP协议 来说，socket 对象的 listen() 方法会绑定到 inet_listen() 函数。所以 步骤2 最后会调用 inet_listen() 函数，inet_listen() 函数的实现如下：
int inet_listen(struct socket *sock, int backlog) { struct sock *sk = sock->sk; unsigned char old_state; int err; lock_sock(sk); ... old_state = sk->state; if (!((1<<old\_state)&(TCPF\_CLOSE|TCPF_LISTEN))) goto out; if (old\_state != TCP\_LISTEN) { err = tcp\_listen\_start(sk); /* 步骤1 */ if (err) goto out; } sk->max\_ack\_backlog = backlog; /* 步骤2 */ err = 0; out: release_sock(sk); return err; }
inet_listen() 函数的实现也非常简单，主要分为两个步骤：
- 步骤1：调用
tcp_listen_start()函数把socket对象的状态设置为TCP_LISTEN。 - 步骤2：把
socket对象的sk成员变量的max_ack_backlog字段设置为backlog。
其中 max_ack_backlog 字段就是用于保存最大接收连接队列的长度，至此 listen() 函数的工作就完成了，那么内核在哪里限制接收连接队列的呢？
内核限制TCP连接队列
当网卡接收到数据时，会接收到数据包并封装成 sk_buff 对象，如果接收到的数据包是一个 TCP协议 的数据包，那么内核将会把数据包提交给 tcp_v4_rcv() 函数处理。我们只关注限制TCP连接队列的实现，所以这里直接给出限制逻辑相关的调用链：
tcp\_v4\_rcv() \\__> tcp\_v4\_do_rcv() \\__> tcp\_v4\_hnd_req() \\__> tcp\_check\_req() \\__> tcp\_v4\_syn\_recv\_sock()
从上面的调用链可以看出，最后调用的函数是 tcp_v4_syn_recv_sock()，tcp_v4_syn_recv_sock() 函数的作用是当对端连接完成 TCP三次握手 后，将创建一个新的 socket 连接对象。我们来看看 tcp_v4_syn_recv_sock() 函数对连接队列的限制逻辑：
tcp\_v4\_syn\_recv\_sock(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct open_request *req, struct dst_entry *dst) { struct tcp_opt *newtp; struct sock *newsk; if (tcp\_acceptq\_is_full(sk)) /* 判断接收队列是否超过限制 */ goto exit_overflow; ... return newsk; exit_overflow: NET\_INC\_STATS_BH(ListenOverflows); exit: NET\_INC\_STATS_BH(ListenDrops); dst_release(dst); return NULL; }
tcp_v4_syn_recv_sock() 函数首先调用了 tcp_acceptq_is_full() 来判断接收队列是否已经超过限制，如果超过限制就不再创建新的连接，tcp_acceptq_is_full() 函数的实现如下：
static inline int tcp\_acceptq\_is_full(struct sock *sk) { return sk->ack\_backlog > sk->max\_ack_backlog; }
tcp_acceptq_is_full() 函数很简单，就是判断当前接收队列的数量是否超过了限制的最大数量，如果是就返回true，至此我们对 backlog 参数的作用分析完毕。
原文:https://mp.weixin.qq.com/s/DfJvIoLpaU5G1H-462qjRQ
