五、listener fd的初始化

Listener fd的创建以及监听代码位于[src/proto_tcp.c]的tcp_bind_listener函数中。

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1. [src/proto_tcp.c] tcp_bind_listener()  
2. int tcp_bind_listener(struct listener *listener, char *errmsg, int errlen)  
3. {  
4.     __label__ tcp_return, tcp_close_return;  
5.     int fd, err;  
6.     const char *msg = NULL;  
7.   
8.     /* ensure we never return garbage */  
9.     if (errmsg && errlen)  
10.         *errmsg = 0;  
11.   
12.     if (listener->state != LI_ASSIGNED)  
13.         return ERR_NONE; /* already bound */  

为什么对于listener->state != LI_ASSIGNED的情况下，它就是绑定的了呢？那么看下listener入队时候是怎么操作的。

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1. [src/proto_tcp.c] tcpv4_add_listener()  
2. /* Add listener to the list of tcpv4 listeners. The listener's state 
3.  * is automatically updated from LI_INIT to LI_ASSIGNED. The number of 
4.  * listeners is updated. This is the function to use to add a new listener. 
5.  */  
6. void tcpv4_add_listener(struct listener *listener)  
7. {  
8.     if (listener->state != LI_INIT)  
9.         return;  
10.     listener->state = LI_ASSIGNED;  
11.     listener->proto = &proto_tcpv4;  
12.     LIST_ADDQ(&proto_tcpv4.listeners, &listener->proto_list);  
13.     proto_tcpv4.nb_listeners++;  
14. }  

很明显，listener在入队时状态会自动改变成LI_ASSIGNED，因此对于处于队列中的listener，他们的状态至少为LI_ASSIGNED，也就是说，如果不为ASSIGNED，那么必定已经绑定过来了。对于已经绑定然后解绑定的listener，只要没有移出队列，那么其状态也是LI_ASSIGNED。如果从队列中移除，那么状态就要小于LI_ASSIGNED了，从添加的过程要求状态为LI_INIT，大致可以知道，其从队列删除时，状态会变成LI_INIT，事实上也是如此。

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1. [src/proto_tcp.c] tcp_bind_listener()  
2.     err = ERR_NONE;  
3.   
4.     if ((fd = socket(listener->addr.ss_family, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) == -1) {  
5.         err |= ERR_RETRYABLE | ERR_ALERT;  
6.         msg = "cannot create listening socket";  
7.         goto tcp_return;  
8.     }  
9.   
10.     if (fd >= global.maxsock) {  
11.         err |= ERR_FATAL | ERR_ABORT | ERR_ALERT;  
12.         msg = "not enough free sockets (raise '-n' parameter)";  
13.         goto tcp_close_return;  
14.     }  
15.   
16.     if (fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK) == -1) {  
17.         err |= ERR_FATAL | ERR_ALERT;  
18.         msg = "cannot make socket non-blocking";  
19.         goto tcp_close_return;  
20.     }  

创建socket，然后判断数量是否超越最大值(作者很多地方都习惯于先分配再判断，这应该是与其维护内核代码相关的)。如果没有超出限制，那么将fd设置为非阻塞。

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1. [src/proto_tcp.c] tcp_bind_listener()  
2.     if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (char *) &one, sizeof(one)) == -1) {  
3.         /* not fatal but should be reported */  
4.         msg = "cannot do so_reuseaddr";  
5.         err |= ERR_ALERT;  
6.     }  
7.   
8.     if (listener->options & LI_O_NOLINGER)  
9.         setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_LINGER, (struct linger *) &nolinger, sizeof(struct linger));  
10.   
11. #ifdef SO_REUSEPORT  
12.     /* OpenBSD supports this. As it's present in old libc versions of Linux, 
13.      * it might return an error that we will silently ignore. 
14.      */  
15.     setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT, (char *) &one, sizeof(one));  
16. #endif  
17. #ifdef CONFIG_HAP_LINUX_TPROXY  
18.     if ((listener->options & LI_O_FOREIGN)  
19.         && (setsockopt(fd, SOL_IP, IP_TRANSPARENT, (char *) &one, sizeof(one)) == -1)  
20.         && (setsockopt(fd, SOL_IP, IP_FREEBIND, (char *) &one, sizeof(one)) == -1)) {  
21.         msg = "cannot make listening socket transparent";  
22.         err |= ERR_ALERT;  
23.     }  
24. #endif  
25. #ifdef SO_BINDTODEVICE  
26.     /* Note: this might fail if not CAP_NET_RAW */  
27.     if (listener->interface) {  
28.         if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE,  
29.                    listener->interface, strlen(listener->interface) + 1) == -1) {  
30.             msg = "cannot bind listener to device";  
31.             err |= ERR_WARN;  
32.         }  
33.     }  
34. #endif  
35. #if defined(TCP_MAXSEG)  
36.     if (listener->maxseg) {  
37.         if (setsockopt(fd, IPPROTO_TCP, TCP_MAXSEG,  
38.                    &listener->maxseg, sizeof(listener->maxseg)) == -1) {  
39.             msg = "cannot set MSS";  
40.             err |= ERR_WARN;  
41.         }  
42.     }  
43. #endif  
44. #if defined(TCP_DEFER_ACCEPT)  
45.     if (listener->options & LI_O_DEF_ACCEPT) {  
46.         /* defer accept by up to one second */  
47.         int accept_delay = 1;  
48.         if (setsockopt(fd, IPPROTO_TCP, TCP_DEFER_ACCEPT, &accept_delay, sizeof(accept_delay)) == -1) {  
49.             msg = "cannot enable DEFER_ACCEPT";  
50.             err |= ERR_WARN;  
51.         }  
52.     }  
53. #endif  

根据配置，设置socket的选项。其中要说明的是TCP_DEFER_ACCEPT，这个选项要求在backlog中的连接，需要有数据才会被应用程序接收。

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1. [src/proto_tcp.c] tcp_bind_listener()  
2.     if (bind(fd, (struct sockaddr *)&listener->addr, listener->proto->sock_addrlen) == -1) {  
3.         err |= ERR_RETRYABLE | ERR_ALERT;  
4.         msg = "cannot bind socket";  
5.         goto tcp_close_return;  
6.     }  
7.   
8.     if (listen(fd, listener->backlog ? listener->backlog : listener->maxconn) == -1) {  
9.         err |= ERR_RETRYABLE | ERR_ALERT;  
10.         msg = "cannot listen to socket";  
11.         goto tcp_close_return;  
12.     }  
13.   
14. #if defined(TCP_QUICKACK)  
15.     if (listener->options & LI_O_NOQUICKACK)  
16.         setsockopt(fd, IPPROTO_TCP, TCP_QUICKACK, (char *) &zero, sizeof(zero));  
17. #endif  
18.   
19.     /* the socket is ready */  
20.     listener->fd = fd;  
21.     listener->state = LI_LISTEN;  

绑定并监听，而且根据配置可选地关闭掉TCP_QUICKACK。此时listener的状态也要相应的调整为LI_LISTEN。

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1. [src/proto_tcp.c] tcp_bind_listener()  
2.     /* the function for the accept() event */  
3.     fd_insert(fd);  
4.     fdtab[fd].cb[DIR_RD].f = listener->accept;  
5.     fdtab[fd].cb[DIR_WR].f = NULL; /* never called */  
6.     fdtab[fd].cb[DIR_RD].b = fdtab[fd].cb[DIR_WR].b = NULL;  
7.     fdtab[fd].owner = listener; /* reference the listener instead of a task */  
8.     fdtab[fd].state = FD_STLISTEN;  
9.     fdtab[fd].flags = FD_FL_TCP;  
10.     if (listener->options & LI_O_NOLINGER)  
11.         fdtab[fd].flags |= FD_FL_TCP_NOLING;  
12.   
13.     fdinfo[fd].peeraddr = NULL;  
14.     fdinfo[fd].peerlen = 0;  

将fd插入fdtab中。并设置一些状态，以及回调函数。从此处可以看出，监听描述符对应的read函数来自于listener的accept成员，write函数为空，对于fdtab中的listner fd来说，他们的owner为对应的listner。Listner的accept成员被赋予event_accept函数，这是在解析配置文件的过程中进行的。待以后讲解main函数的时候再讲解。对于listener要求设置NOLINGER选项的，还需要加上程序本身的NOLINGER选项。

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1. [proto/fd.h] fd_insert()  
2. static inline void fd_insert(int fd)  
3. {  
4.     fdtab[fd].ev = 0;  
5.     if (fd + 1 > maxfd)  
6.         maxfd = fd + 1;  
7. }  

Fd_insert的操作非常简单。将从poll中返回已处理事件置空，然后更新maxfd。

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1. [src/proto_tcp.c] tcp_bind_listener()  
2.  tcp_return:  
3.     if (msg && errlen)  
4.         strlcpy2(errmsg, msg, errlen);  
5.     return err;  
6.   
7.  tcp_close_return:  
8.     close(fd);  
9.     goto tcp_return;  
10. }  

此处Listener fd的操作与常见的操作不一样的只有最后对于fdtab的处理。