我發現 Linux 文檔寫錯了，你發現了嗎？
大家好，我是小林。
周末的時候，有位讀者疑惑為什么 Linux man 手冊中關于 netstat 命令中的 tcp listen 狀態下的 Recv-Q 和 Send-Q 這兩個信息的描述跟我的圖解網絡寫的不一樣?
我看了源碼后，確認了這個 man 手冊寫的不對。沒想到 Linux 的 man 手冊也會出錯。
首先，先給大家介紹下 netstat 命令。netstat 命令是查看網絡狀態很常見的 Linux 命令。比如，如果我們想查看系統中的進程監聽了哪些 TCP 端口，則可以使用下面這個命令 netstat -napt：
接下來，小林帶大家分析，為什么我說 man 手冊寫錯了 netstat 命令中 Recv-Q 和 Send-Q 的描述?
疑惑提出讀者提出的疑惑：
我先給大家翻譯一下，man 手冊(https://man7.org/linux/man-pages/man8/netstat.8.html)是怎么說的：
- Recv-Q：如果 TCP 連接狀態處于 Established，Recv-Q 的數值表示接收緩沖區中還沒拷貝到應用層的數據大小;如果 TCP 連接狀態處于 Listen 狀態，Recv-Q 的數值表示當前 syn 半連接隊列的大小(自內核版本 2.6.18 起)
- Send-Q：如果 TCP 連接狀態處于 Established，Send-Q的數值表示發送緩沖區中已發送但未被確認的數據大小;如果 TCP 連接狀態處于 Listen 狀態，Send-Q 的數值表示 syn 半連接隊列的容量(自內核版本 2.6.18 起)。
而我通過查閱內核 2.6.18 版本的源碼，得到的結論如下：
- Recv-Q：如果 TCP 連接狀態處于 Established，Recv-Q 的數值表示接收緩沖區中還沒拷貝到應用層的數據大小;如果 TCP 連接狀態處于 Listen 狀態，Recv-Q 的數值表示當前 syn 半連接隊列的大小 當前全連接隊列的大小;
- Send-Q：如果 TCP 連接狀態處于 Established，Send-Q的數值表示發送緩沖區中已發送但未被確認的數據大小;如果 TCP 連接狀態處于 Listen 狀態，Send-Q 的數值表示 syn 半連接隊列的容量
上面被我劃掉的部分，就是我與 man 手冊差異的地方。
什么是 TCP 半連接隊列和全鏈接隊列?
在 TCP 三次握手的時候，Linux 內核會維護兩個隊列，分別是：
- 半連接隊列，也稱 SYN 隊列;
- 全連接隊列，也稱 accept 隊列;
服務端收到客戶端發起的 SYN 請求后，內核會把該連接存儲到半連接隊列，并向客戶端響應 SYN+ACK，接著客戶端會返回 ACK，服務端收到第三次握手的 ACK 后，內核會把連接從半連接隊列移除，然后創建新的完全的連接，并將其添加到全連接隊列，等待進程調用 accept 函數時把連接取出來。
如果你想知道 TCP 半連接和全連接溢出會發生什么?可以看看這篇文章：TCP 半連接隊列和全連接隊列滿了會發生什么?又該如何應對?
源碼分析
netstat 工具在獲取 TCP 連接的信息的時候，實際上是讀取了 /proc/net/tcp 文件里的數據，而這個文件的數據是由內核由 net/ipv4/tcp_ipv4.c 文件中的 tcp4_seq_show() 函數打印的。
所以，我們直接看 tcp4_seq_show() 函數是根據什么信息打印出 Recv-Q 和 Send-Q 的數據。
有一個網站可以在線看 Linux 內核代碼：https://elixir.bootlin.com/，每個內核版本的代碼都有，平常我都是在這里看。
這次，我們選擇內核版本為 2.6.18 查看 tcp4_seq_show() 函數的實現，如下：
static int tcp4_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
{
.....
switch (st->state) {
case TCP_SEQ_STATE_LISTENING:
case TCP_SEQ_STATE_ESTABLISHED:
get_tcp4_sock(v, tmpbuf, st->num);
break;
.......
}
...
return 0;
}
我們只分析 tcp 連接狀態為 ESTABLISHED 和 LISTENING 時打印的信息，所以接下來看 get_tcp4_sock 函數。
get_tcp4_sock 函數中，打印信息的代碼如下：
我在圖中標紅了兩行代碼，這兩行代碼分別是 Recv-Q 和 Send-Q 的數據。
我單獨把這兩行代碼抽了出來：
// Send-Q 打印的數據
tp->write_seq - tp->snd_una,
//Recv-Q 打印的數據
(sp->sk_state == TCP_LISTEN) ? sp->sk_ack_backlog : (tp->rcv_nxt - tp->copied_seq),
可以看到， 不管 TCP 連接狀態是什么， Send-Q 都是發送緩沖區中已發送但未被確認的數據大小。
然后針對 Recv-Q ，在 TCP 連接狀態為 LISTEN 時，打印的是 sk_ack_backlog 的值。
那 sk_ack_backlog 的值代表什么意思呢?
下面這個是判斷全連接隊列是否溢出的函數：
可以得知，sk_ack_backlog 其實是當前全連接隊列的大小，也就是經歷三次握手后等待被應用層 accpet() 的連接的數量。
所以，從上面的源碼分析過，得到的結論如下：
- netstat 命令中的 Recv-Q：如果 TCP 連接狀態處于 Established，Recv-Q 的數值表示接收緩沖區中還沒拷貝到應用層的數據大小;如果 TCP 連接狀態處于 Listen 狀態，Recv-Q 的數值表示當前全連接隊列的大小;
- netstat 命令中的 Send-Q：表示發送緩沖區中已發送但未被確認的數據大小(不管 TCP 是 Listen 狀態還是 Established 狀態都表示這個意思);
好了，至此就分析完了。
最后
看到這，大家肯定會說：小林你太強了吧，為什么對 Linux 內核源碼那么熟，這都能分析出來。
其實，我并沒有熟讀過 Linux 內核源碼啦，其實只要大家有好奇心，其實你也能分析出來。
我也是通過網上的資料，一點一點分析出來的，并不是直接就在內核源碼里查，不然那真是大海撈針。
我是這樣一步一步查資料分析的：
- 先網上查下 netstat 源碼，看是根據什么信息打印 Send-Q 和 Recv-Q，然后看到網上有人說是讀 /proc/net/tcp 這個文件;
- 接著，就網上查 /proc/net/tcp 這個文件是怎么打印的，然后看到網上有人說是由 net/ipv4/tcp_ipv4.c 文件中的 tcp4_seq_show() 函數打印的;
- 最后，再自己去看 tcp4_seq_show 函數的實現，這個函數的代碼也不多，就幾十行，所以很容易就分析出來了。
你看，其實我也是通過「搜索」一步一步分析出來的，其實并沒有什么難度。
