㈠ 從Linux源碼看Socket(TCP)的listen及連接隊列
了解Linux內核中Socket (TCP)的"listen"及連接隊列機制是深入理解網路編程的關鍵。本文將基於Linux 3.10內核版本，從源碼角度解析Server端Socket在進行"listen"時的具體實現。
建立Server端Socket需要經歷socket、bind、listen、accept四個步驟。本文聚焦於"listen"步驟，深入探討其內部機理。
通過socket系統調用，我們可以創建一個基於TCP的Socket。這里直接展示了與TCP Socket相關聯的操作函數。
接著，我們深入到"listen"系統調用。注意，glibc的INLINE_SYSCALL對返回值進行了封裝，僅保留0和-1兩種結果，並將錯誤碼的絕對值記錄在errno中。其中，backlog參數至關重要，設置不當會引入隱蔽的陷阱。對於Java開發者而言，框架默認backlog值較小（默認50），這可能導致微妙的行為差異。
進入內核源碼棧，我們發現內核對backlog值進行了調整，限制其不超過內核參數設置的somaxconn值。
核心調用程序為inet_listen。其中，除了fastopen外的邏輯（fastopen將在單獨章節深入討論）最終調用inet_csk_listen_start，將sock鏈入全局的listen hash表，實現對SYN包的高效處理。
值得注意的是，SO_REUSEPORT特性允許不同Socket監聽同一埠，實現內核級的負載均衡。Nginx 1.9.1版本啟用此功能後，性能提升3倍。
半連接隊列與全連接隊列是連接處理中的關鍵組件。通常提及的sync_queue與accept_queue並非全貌，sync_queue實際上是syn_table，而全連接隊列為icsk_accept_queue。在三次握手過程中，這兩個隊列分別承擔著不同角色。
在連接處理中，除了qlen與sk_ack_backlog計數器外，qlen_young計數器用於特定場景下的統計。SYN_ACK的重傳定時器在內核中以200ms為間隔運行，確保連接建立過程的穩定。
半連接隊列的存在是為抵禦半連接攻擊，避免消耗大量內存資源。通過syn_cookie機制，內核能有效防禦此類攻擊。
全連接隊列的最大長度受到限制，超過somaxconn值的連接會被內核丟棄。若未啟用tcp_abort_on_overflow特性，客戶端可能在調用時才會察覺到連接被丟棄。啟用此特性或增大backlog值是應對這一問題的策略。
backlog參數對半連接隊列容量產生影響，導致內核發送cookie校驗時出現常見的內存溢出警告。
總結而言，TCP協議在數十年的演進中變得復雜，深入閱讀源碼成為分析問題的重要途徑。本文深入解析了Linux內核中Socket (TCP)的"listen"及連接隊列機制，旨在幫助開發者更深入地理解網路編程。