分析listen状态

 

Listen一般只有服务器会处于这种状态

在底层,listen会有一个队列,队列中保存着已经3次握手完毕的tcp但是上层应用程序还没处理这些socket。此时,客户端认为已经和服务器建立了连接,就有可能给服务器发送信息,此时服务器收到的信息会先暂时存放在缓存中,等待应用程序过来处理。

 

如果服务器方的应用程序处理得十分缓慢,此时listen的队列很有可能会满,如果队满,客户端发送的新连接既不返回错误,也不确认,只是让他超时。此时客户端会认为连接不上

<think>嗯,用户的问题聚焦于lwIP协议中服务端PCB状态的变化,特别是握手成功后是否会从ESTABLISHED回退到LISTEN状态。从对话历史看,用户已经对TCP握手过程有基本了解,现在想深入探讨状态机的稳定性。用户提供的引用材料很关键:引用[1][2]明确展示了ESTABLISHED状态在收到FIN包时会转入CLOSE_WAIT,而非LISTEN;引用[3]则说明TIME_WAIT状态有独立的处理机制。这正好佐证了状态机的单向性。看来用户可能存在一个误解,以为服务端完成一次连接后会“重置”到LISTEN。实际上lwIP的设计中,LISTEN是监听套接字的专属状态,而ESTABLISHED是已连接套接字的状态——这是两个不同的PCB。需要帮用户厘清这两个概念的区别。用户的上次问题涉及握手过程,这次延伸到连接维持阶段,说明ta在系统性地研究lwIP状态机。下次可能会问关于主动关闭或异常处理的问题,所以准备了TIME_WAIT和资源回收的相关问题。在整理回答时要强调三个关键点:首先明确PCB的职责分离(监听PCB与连接PCB),然后用状态转换图说明ESTABLISHED的后续路径,最后点出用户问题背后的核心矛盾(混淆了两种PCB)。代码片段的选择也很重要,引用[2]中CLOSE_WAIT的处理逻辑能直观证明状态转移方向。</think> 在lwIP协议中,**服务端PCB状态在握手成功后不会从`ESTABLISHED`自动回到`LISTEN`状态**。这两个状态分属不同的连接生命周期阶段,且对应不同的PCB实例。以下是详细分析: --- ### 一、握手成功后的状态变化(服务端视角) 1. **连接建立完成(ESTABLISHED)** - 完成三次握手后,服务端用于**数据通信**的PCB进入$ \text{ESTABLISHED} $状态(引用[2]代码中的`case ESTABLISHED`)。 - 此PCB专门处理**当前连接**的数据传输(如调用`tcp_receive()`处理数据)。 2. **LISTEN状态的独立性** - 服务端**监听PCB**(例如调用`tcp_listen()`创建的PCB)始终保持在$ \text{LISTEN} $状态。 - 该PCB**不参与具体连接的数据传输**,仅负责接收新连接请求(SYN报文)。 --- ### 二、状态不可逆的核心原因 #### 1. PCB实例分离 | PCB类型 | 状态 | 职责 | |------------------|---------------|--------------------------| | 监听PCB | $ \text{LISTEN} $ | 接收新SYN请求,创建连接PCB | | 连接PCB(已建立) | $ \text{ESTABLISHED} $ | 处理当前连接的数据传输 | - **关键机制**:当收到新SYN报文时,监听PCB会创建**新的独立PCB**处理握手,自身仍保持$ \text{LISTEN} $(引用[2]中状态机分支逻辑)。 - $$ \text{监听PCB} \xrightarrow{\text{SYN}} \text{新PCB} \ (\text{SYN-RCVD} \to \text{ESTABLISHED}) $$ #### 2. 状态机设计约束 - ESTABLISHED状态的后续路径为**关闭流程**(如收到FIN后进入$ \text{CLOSE\_WAIT} $),而非回退(引用[1][2]): ```c case ESTABLISHED: if (recv_flags & TF_GOT_FIN) { // 收到FIN报文 pcb->state = CLOSE_WAIT; // 进入关闭等待状态 } ``` - 销毁连接PCB后,监听PCB仍持续监听,但两者**无状态联动**。 --- ### 三、典型场景验证 1. **连续接收新连接** - 客户端A连接服务端 → 新建PCB1(状态:$ \text{ESTABLISHED} $) - 客户端B连接服务端 → 监听PCB创建新PCB2(状态:$ \text{SYN-RCVD} \to \text{ESTABLISHED} $) - **监听PCB状态始终为$ \text{LISTEN} $**. 2. **旧连接关闭** - PCB1收到FIN → 进入$ \text{CLOSE\_WAIT} \to \text{LAST\_ACK} \to \text{CLOSED} $(引用[2]) - PCB销毁后,**不影响监听PCB的$ \text{LISTEN} $状态**。 --- ### 四、总结 | 问题 | 答案 | |-------------------------------|--------------------------| | ESTABLISHED是否会变为LISTEN? | **否**(两者属于不同PCB)| | 如何接收新连接? | 监听PCB保持LISTEN状态[^2] | | ESTABLISHED的最终去向? | 关闭流程(CLOSE_WAIT等)[^1] | > 服务端需同时存在两种PCB: > $$ \text{监听PCB} \ (\text{LISTEN}) \ + \ N \times \text{连接PCB} \ (\text{ESTABLISHED}) $$ ---
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