LinuxでのTCP通信の処理(Listenまで)

システムコールから辿る

sys_listen()

システムコールで呼ばれる大元の関数

1. 引数から作成されたソケットを取得
2. backlogの精査
3. inet_listen()の呼び出し

sock->ops->listen()とは？

socket構造体にあるproto_ops構造体です。ソースコード

proto_ops構造体はinclude/linux/net.hで宣言されておりipv4でTCP通信の際の実装はnet/ipv4/af_inet.cで行っています。

TCP通信はinet_stream_opsになるので、inet_listen()が呼び出されています。

inet_listen()

1. sockをロック
2. sockの状態、Typeの精査(CloseとListen以外の状態をはじく、STREAMのみ通す)
3. バックログの更新
4. sockの状態がListen以外なら
   1. tcp_fastopenの設定(まだ分からない)
   2. inet_csk_listen_start()の呼び出し

上記の実装をする事でlisten状態でも、BackLogの更新が可能になる

inet_csk_listen_start()

1. reqsk_queue_alloc()でバックログで指定された分だけSYNリクエストキューの割り当て
2. ACK回りのメンバをリセット
3. sockの状態を「TCP_LISTEN」に変更
4. ポートを割り当てることが出来たら
   1. inet_spotにポートを登録
   2. dst_entryをリセット
   3. リスニングソケットハッシュへ登録
5. ポートの割り当てができなかったら、
   1. sockの状態を「TCP_CLOSE」に変更
   2. 1番で割り当てた、queueを削除

参考文献

https://www.codetd.com/ja/article/11908254#3.2%20inet_csk_listen_start%28%29
https://elixir.bootlin.com/linux/latest/source/net/ipv4/af_inet.c#L192
https://elixir.bootlin.com/linux/latest/source/net/ipv4/inet_connection_sock.c#L1038
https://elixir.bootlin.com/linux/latest/source/net/socket.c#L1716
https://elixir.bootlin.com/linux/latest/source/include/linux/net.h#L114
https://elixir.bootlin.com/linux/latest/source/include/linux/net.h#L137
https://elixir.bootlin.com/linux/latest/source/net/ipv4/af_inet.c#L1020