深入论述一（3/5）：bind() —— 内核做了两件事

所属 Day：Day 1 从零编码 · 更新时间：2026-08-21（从 theory-syscalls.md 拆分，内容零丢失） 本系列：深入论述一索引 上一篇：2/5 socket() 内核做了三件事 下一篇：3.1 附录 SO_REUSEADDR vs SO_REUSEPORT

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第一步：端口冲突检查 —— 遍历 inet_bind_hashbucket

内核维护一个全局 hash 表 tcp_hashinfo.bhash[]，以 (端口号, 网络命名空间) 为键。inet_csk_find_open_port() 遍历对应 bucket 的冲突链：

// net/ipv4/inet_connection_sock.c
int inet_csk_get_port(struct sock *sk, unsigned short snum) {
    // 在 bhash[port % bhash_size] 链上检查：
    //   - 同一 IP:PORT 是否已被占用
    //   - SO_REUSEADDR 是否允许复用
    //   - 端口号是否为 0（内核自动分配）
    tb_found = &head->chain;
    inet_bind_bucket_for_each(tb, &head->chain) {
        if (net_eq(ib_net(tb), net) && tb->port == snum)
            goto tb_found;  // 找到冲突
    }
}

三种典型结果：

场景	结果
端口未被占用	新建 inet_bind_bucket，插入 hash 表
端口被占用 + 相同 IP	返回 -EADDRNOTAVAIL
端口被占用 + 不同 IP	允许（只要 IP 不冲突）
端口被占用 + SO_REUSEADDR	允许（即使相同 IP，常用于快速重启）

第二步：绑定地址 → 插入 bind hash 表

// net/ipv4/af_inet.c: inet_bind()
inet->inet_rcv_saddr = inet->inet_saddr = addr->sin_addr.s_addr;
// inet_saddr = 发送源地址, inet_rcv_saddr = 接收目标地址
// bind() 两个同时设；connect() 只设 inet_saddr

// 将 sock 挂到 bind hash 表的冲突链上
inet_bind_hash(sk, tb, port);  // sk 加入 tb->owners 链表

inet_bind_hashbucket 是后续多连接场景的关键数据结构——同一端口的所有连接共用同一个 bucket。

一句话总结：bind() 在内核做两件事——先遍历 bhash[] 哈希表检查 (IP, PORT) 冲突（SO_REUSEADDR 可豁免 TIME-WAIT 残留），再把地址写进 inet_sock 并把自己挂到对应端口桶的冲突链上；connect() 只设发送源地址，而 bind() 同时设收发两个地址。