WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 |

«Создание сетевых приложений в среде Linux Руководство разработчика Шон Уолтон Москва • Санкт Петербург • Киев 2001 ББК 32.973.26 018.2.75 УДК 681.3.07 Издательский дом "Вильяме" По общим вопросам ...»

-- [ Страница 7 ] --

sd = socket(PF_INET6, SOCK_STREAM, 0);

/* ТСРб */ /*— ИЛИ —*/..,..

sd = socket(PF_INET6, SOCK_DGRAM, 0);

/* UDP6 */ /*— ИЛИ —*/ sd = socket(PF_INET6, SOCK_RAW, 0);

/* ICMP6 или неструктурированные сокеты */ Как видите, все остается прежним, за исключением семейства протоколов. Та ков был изначальный замысел функции socket();

Далее нужно указать другое се мейство адресов:

addr.sin6_family = AF_INET6;

addr.sin6_port = htons(MY_PORT);

if ( inet_pton(AF_INET6, "2FFF::80:9ACO:351", &addr.sin6_addr) == 0 ) perror("inet_pton failed");

Структура sockaddr_in6 имеет ряд дополнительных полей, которые можно проигнорировать. Просто обнулите их (с помощью функции bzero() или memset()), и все будет работать правильно. Больше ничего от программы не требуется.

В предыдущем фрагменте программы появилась новая функция inet_pton().

Она и ее двойник inet_ntop() очень полезны для преобразования различных форм адресов. Они поддерживают протоколы IPv4, IPv6, Rose и IPX. Правда, нынешние GNU версии недокументированы и поддерживают только семейства адресов AF_INET и AF_INET6.

Прототипы функций таковы:

tinclude int inet pton(int domain, const char* prsnt, void* buf);

char *inet_ntop(int domain, void* buf, char* prsnt, int len);

Функция inet_pton() преобразует адрес из символьного представления в дво ичную форму с сетевым порядком следования байтов, помещая результат в буфер buf. Функция inet_ntop{) выполняет обратное преобразование. Параметр domain определяет семейство адресов, а параметр len — длину массива prsnt.

350 Часть IV. Сложные сетевые методики www.books-shop.com Преобразование неструктурированных соке тов в сокеты IPv При использовании сокетов UDP или TCP больше ничего не нужно менять.

Если же в программе создается неструктурированный сокет или применяется протокол ICMP, необходимо создать две дополнительные структуры, обеспечи вающие доступ к расширенным возможностям стандарта IPv6.

Заголовок пакета IPv6 имеет более простую структуру, чем в стандарте IPv4, но в два раза больший размер (40 байтов, а не 20). Этот размер фиксирован, так как никакие опциональные параметры не указываются. Вот каким будет опреде ление заголовка (порядок следования байтов — сетевой):

/*** Определение заголовка пакета IPv6 ***/ union IPv6_Address { unsigned char u8[16];

unsigned short int ul6[8);

unsigned long int u32[4];

unsigned long long int u64[2];

};

struct IPv6_Header { unsigned int version:4;

/* версия протокола IP (6) */ unsigned int priority:4;

unsigned int flow_label:24;

unsigned int payload_len:16;

/* число байтов после заголовка */ unsigned int next_header:8;

/* протокол (б для TCP) */ unsigned int hop_limit:8;

/* то же, что ТТL */ union IPv6_Address source;

union IPv6_Address dest;

};

Только три поля требуют пояснений. Поле priority является эксперименталь ным и задает приоритет пакета. Если в сети возникает затор, маршрутизатор мо жет задерживать или удалять низкоприоритетные пакеты. По умолчанию все па кеты имеют нулевой приоритет.

Поле flow_label также экспериментальное и связано с полем priority. В данном случае поток (flow) — это последовательность пакетов, которые перемещаются от отправителя к получателю через серию маршрутизаторов. Метка потока помогает маршрутизаторам определять, какая дополнительная обработка пакетов требуется. У сообщения есть только одна метка. После того как сообщение создано, метка будет одинаковой во всех пакетах. Задавать поля priority и flow_label можно, когда уста навливается необязательное поле sin6_flowinf о структуры sockaddr_in6.

Наконец, поле payload_len может содержать 0, что означает огромный пакет.

Когда в сети с пропускной способностью 1 Гбит/с (пусть даже 100 Мбит/с) пере даются маленькие пакеты (менее 100 Кбайт), канал большей частью работает Глава 19. IPv6: следующее поколение протокола IP piracy@books-shop.com вхолостую. Если задать это поле равным,0, между заголовком и телом пакета бу дет вставлена дополнительная запись. Ниже дано ее определение с сетевым по рядком следования байтов:

/*** Дополнительный заголорок сверхбольшого пакета (Jumbo) ***/ struct Jumbo_Payload { unsigned char option;

/* равно 194 */ unsigned char length;

/* равно 4 (байта) */ unsigned long bytes;

' /* длина сообщения */ };

Благодаря этой записи появляется возможность отправлять пакеты размером до 4 Гбайт.

Протокол ICMPv Физическая структура заголовка протокола ICMPv6 [RFC2463] такая же, как и в ICMPv4, но содержание полей type и code существенно изменилось. К примеру, эхо запрос и эхо ответ теперь имеют другие номера (128 и 129 соответственно).

Некоторые коды больше не поддерживаются. Полный список кодов приведен в приложении А, "Информационные таблицы".

Новый протокол группового вещания Другое архитектурное изменение заключается в реализации многоадресного режима. Изменения коснулись трех аспектов: аппаратной поддержки, адресации и маршрутизации.

Как описывалось в главе 17, "Широковещательная, групповая и магистральная передача сообщений", режим группового вещания реализуется на аппаратном уровне: сетевая плата должна принимать пакеты, в которых указан не ее собст венный МАС адрес. Измененный МАС адрес формируется на основе запраши ваемого группового адреса: подсистема IPv6 берет четыре последних байта адреса и добавляет к ним префикс 33:33. Например, если запрашиваемый групповой ад рес FF02::725:6832:D012, то полученный МАС адрес будет иметь вид 33:33:68:32:00:12 (725 игнорируется).

Структура группового адреса в IPv6 иная, чем в IPv4. Первый байт, FF, указы вает на то, что это групповой адрес. Следующий байт разделен на два 4 битовых поля, содержащих дополнительную информацию о типе группы и деталях мар шрутизации. Первое из этих полей содержит четыре флага, каждый из которых имеет определенный смысл. Самый младший бит равен нулю, если групповой ад рес является конкретным, и единице, если это переходный адрес. Остальные три флага в настоящее время зарезервированы.

Второе поле определяет область видимости адреса (локальный он или гло бальный). Чем выше номер, тем шире диапазон. В IPv4 область видимости опре делялась на основании значения TTL (чем оно меньше, тем скорее пакет устаре ет). Кроме того, весь диапазон адресов был поделен на четыре области видимо сти. В IPv6 распределение областей иное (табл. 19.2).

352 Часть IV. Сложные сетевые методики www.books-shop.com Таблица 19.2. Поле области видимости в IPv Значение Область Описание 1 Узел Локальная область в пределах того же компьютера (как 12 7.0.0.1) 2 Канал Сообщения остаются в пределах группы, определенной маршрутиза тором;

маршрутизатор не позволяет таким сообщениям пройти даль ше 5 Сервер Сообщения остаются в пределах сервера 8 Организация Сообщения остаются в пределах организации 14 Глобальная Все маршрутизаторы пропускают сообщения в глобальную сеть (пока срок их действия не истечет) Наконец, правила маршрутизации (см. главу 17, "Широковещательная, груп повая и магистральная передача сообщений") остаются теми же. В IPv6 применя ется тот же протокол IGMP, что и в IPv4, для передачи запросов на подключение к группе и отключение от нее. Поскольку распространение сообщений осуществ ляется на основании МАС адресов, дополнительное поведение не требуется.

Процедура подключения к группе в IPv6 почти такая же, что и в IPv4, но структура выбора адреса будет иной:

/*** Структура для задания группового адреса в IPv6 ***/ /**************************************************************/ struct ipv6_mreq struct in6_addr ipv6mr_multiaddr;

/* групповой адрес IPv6 */ unsigned int ipv6mr_interface;

/* номер интерфейса */ Первое поле, ipv6mr_multiaddr, содержит групповой адрес сообщения в форма те IPv6 (например, FF02::10). В следующем поле задается номер интерфейса: О означает все интерфейсы, 1 — первый интерфейс (ethO) и т.д.

Подключение к группе осуществляется следующим образом:

/**************************************************************/ /*** Подключение к адресной группе в IPv6 ***/ /**************************************************************/ const char *GroupID = "FF02::4590:ЗАО";

struct ipv6_mreq mreq;

if ( inet_pton(GroupID, &mreq.ipv6mr_multiaddr) == 0 ) panic("address (%s) bad", GroupID);

mreq.ipv6mr_interface =0;

/* любой интерфейс */ if ( setsockopt(sd, SOL_IPV6, IPV6_ADD_MEMBERSHIP, &mreq, sizeof(mreq)) != 0 ) panic("Join multicast failed");

if ( setsockopt(sd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) != 0 ) panic("Join multicast failed");

Глава 19. IPv6: следующее поколение протокола IP www.books-shop.com Достоинства и недостатки IPv Протокол IPv6 избавился от ряда устаревших особенностей протокола IPv4.

Во первых, что самое очевидное, благодаря 128 разрядной адресации существен но расширился диапазон адресов. Сети в настоящее время стали гораздо более сложными, чем раньше, и протокол IPv4 уже не в состоянии с ними справиться:, С новыми адресами гораздо проще работать маршрутизаторам.

Другое полезное изменение — увеличение размера пакета, что позволяет пол нее использовать возможности гигабитных сетей. Ранее, в IPv4, размер пакета ог раничивался значением 6.4 Кбайт. Теперь полезная нагрузка значительно возрос ла, так как размер пакета Jumbo может достигать 4 Гбайт.

Еще одним преимуществом протокола является улучшенная поддержка груп пового вещания. Правда, основные изменения коснулись структуры адреса, по этому работа в многоадресном режиме ведется так же, как и прежде.

Можно выделить три ограничения IPv6. Во первых, объем служебных данных пакета удваивается. Заголовок типичного сообщения IPv4 занимает 20 байтов. В IPv6 это значение составляет 40 байтов. Но в отличие от IPv4 длина пакета не учитывается при вычислении размера заголовка. Таким образом, в IPv4 макси мальный размер пакета составляет 65535 байтов, а в IPv6 (не в режиме Jumbo) — 65535+40 байтов.

В IPv6 больше не поддерживается широковещание. На самом деле это не про блема. Многоадресный режим предоставляет большую гибкость и больше воз можностей для контроля, поэтому широковещание больше не применяется в со временных проектах.

Наконец, в IPv6 в заголовок пакета не включена контрольная сумма. Это уп рощает заголовок, но затрудняет работу со старыми интерфейсными устройства ми, которые не помещают контрольную сумму или CRC код в физический кадр.

Новые устройства выполняют все проверки целостности данных для операцион ной системы.

Ожидаемая поддержка со стороны Linux Сообщество разработчиков Linux уделило очень большое внимание протоколу IPv6. Во все версии Linux, начиная с 2.2.0, встроена полная поддержка текущего варианта протокола. Единственным недостатком IPv6 является то, что он еще не окончательно принят в качестве стандарта и некоторые его элементы не до конца определены. Ни одна из операционных систем не совместима с ним на 100%.

Технология 6bопе Подобно тому как в IPv4 существовали проблемы с поддержкой многоадресного режима, кото рые привели к появлению технологии Mbone (многоадресная магистраль), многие маршрутиза торы не поддерживают протокол IPv6. В результате энтузиасты IPv6 создали технологию 6bоnе, в которой пакет IPv6 помещается внутрь пакета IPv4, передаваемого от одного маршрутизатора к другому. Эта технология находит все большее применение в Европе и на Дальнем Востоке.

И последнее замечание: в связи со своей экспериментальностью протокол IPv может вызывать появление брешей в системе защиты компьютера. Лучше не применять его там, где внутренняя сеть соединена с Internet.

354 Часть IV. Сложные сетевые методики www.books-shop.com Резюме: подготовка программ к будущим изменениям Протокол IPv6 устраняет многие ограничения, присущие схеме адресации IPv4. Расширяя диапазон адресов на несколько порядков, IPv6 становится стан дартом ближайшего будущего для Internet. Он уже принят в сетях IPX, использу ется в Европе и на Дальнем Востоке.

Адаптация программ, написанных для IPv4, к требованиям стандарта IPv6 не составит особого труда, если при написании программ следовать правилам и примерам, представленным в этой книге. Функция socket() действительно упро щает модификацию программ при переносе их в сети другого типа.

Протокол IPv6 включает как составную часть и протокол IPv4, поэтому адреса IPv4 будут по прежнему распознаваться новыми системами. В большинстве опе рационных систем, скорее всего, будут два стека протоколов, чтобы можно было осуществлять трансляцию адресов обоих типов.

Ядро Linux, по крайней мере версия 2.2.0, поддерживает IPv6, но не во всех дистрибутивах это ядро соответствующим образом скомпилировано. В этой главе описывалось, что нужно делать в подобной ситуации.

Кроме того, в данной главе рассказывалось, как преобразовать существующие программы с учетом нового стандарта. Рассматривались две новые функции, вы полняющие преобразование адресов. Важно учитывать наличие протокола IPv6 в приложениях, чтобы они могли эффективно использоваться в будущем.

Глава 19. IPv6: следующее поколение протокола IP www.books-shop.com www.books-shop.com Часть Приложения V В этой части...

Приложение А. Информационные таблицы Приложение Б. Сетевые функции Приложение В. API функции ядра Приложение Г. Вспомогательные классы www.books-shop.com Приложение Информационные таблицы А В этом приложении...

Домены: первый параметр функции socket() Типы: второй параметр функции socket() Определения протоколов Стандартные назначения Internet портов (первые 100 портов) Коды состояния HTTP 1.1 Параметры сокетов (функции get/setsockopt()) Определения сигналов Коды ICMP Диапазоны групповых адресов IPv4 Предложенное распределение адресов IPv6 Коды ICMPv6 Поле области видимости в групповом адресе IPv6 Поле флагов в групповом адресе IPv6 www.books-shop.com В данном приложении сведены справочные таблицы, имеющие отношение к программированию сокетов.

Домены: первый параметр функции socket() В табл. АЛ перечислены значения первого параметра функции socket(). Эти же константы можно использовать в функции bind(), хотя считается, что в ней все константы должны иметь префикс AF_. В настоящее время оба семейства кон стант равнозначны. Определения структур находятся в файле sys/socket.h.

Таблица А.1. Семейства протоколов для первого параметра функции socket() Семейство Описание и пример Адресная структура PF UNSPEC struct sockaddr { Неопределенное семейство unsigned short int sa_family;

unsigned char sa_data[14];

};

PF_LOCAL #define UNIX_PATH_MAX BSD метод доступа к локальным име PF_UNIX нованным каналам PF FILE struct sockaddr_un { #include sa_family_t sun family;

struct sockaddr_un addr;

char sun_path[UNIX_PATH_MAX];

addr.sun_family = AF_UNIX;

};

strcpy(addr.sun_path, "/tmp/mysocket");

PF_INET Семейство протоколов IPv4 struct sockaddr in { sa_family_t sin_family;

#include unsigned short int sin_port;

struct sockaddr_in addr;

struct in_addr sin_addr;

bzero(&addr, sizeof(addr));

unsigned char pad[];

addr.sin_family = AF_INET;

};

addr.sin_port = htons(9999);

if ( inet_aton("127.0.0.1", &addr.sin_addr) == 0 ) perror("Addr conversion");

PF_AX25 Семейство протоколов радиолюби typedef struct { тельской связи АХ.25 char ax25_call[7];

} ax25_address;

#include struct sockaddr_ ax25 { sa_family_t sax25 family;

ax25_address sax25_call;

int sax25_ndigis;

};

Приложение А. Информационные таблицы www.books-shop.com Продолжение табл. A.I Семейство Описание и пример Адресная структура PF_IPX Семейство протоколов Novell struct sockaddr ipx #include sa_family_t sipx_family;

u16 sipx_port;

u32 sipx_network;

unsigned char sipx_node[IPX_NODE_LEN];

u8 sipx_type;

/* выравнивание */ unsigned char sipx_zero;

PF_APPLETALK Семейство протоколов AppleTalk struct sockaddr_at { sa_family_t sat family;

#include u8 sat_port;

struct at_addr { u16 s_net;

u8 s_node;

} sat_addr;

char sat_zero[];

};

PF_NETROM Семейство протоколов радиолюби тельской связи NetROM PF_BRIDGE Мультипротокольный мост PF_ATMPVC Постоянные виртуальные каналы ATM PF_X25 (Зарезервировано для проекта Х.25) typedef struct { char x25_addr[16];

#include } x25 address;

struct sockaddr_x25 { sa_family_t sx25 family;

/* Адрес Х.121 */ x25_address sx25_addr;

};

360 Часть V. Приложения www.books-shop.com Продолжение табл. А. Семейство Описание и пример Адресная структура PF_INET6 Семейство протоколов IPv6 struct in6_addr { #include union { _u8 u6_addr8[16];

_u16 u6_addr16[8];

_u32 u6 addr32[4];

#if ("OUL) >~oxfffffff #ifndef _RELAX_IN6_ADDR_ALIGNMENT /* б4 разрядное выравнивание не поддерживается.

Но лучше выполнять принудительноевыравнивание, когда это возможно */ _u64 u6_addr64[2];

#endif #endif } in6_u;

#define s6_addr in6_u.u6_addr #define s6_addr16 in6_u.u6_addr #define s6_addr32 in6_u.u6_addr #define s6_addr64 in6u.u6_addr struct sockaddr_in6 { unsigned short int sin6_family;

_ u16 sin6_port;

_ u32 sin6_flowinfo;

struct in6_addr sin6_addr;

PF_ROSE Семейство протоколов радиолюби typedef struct { тельской связи Rose char rose addr[5];

} rose address;

#include struct sockaddr_rose { sa_family_t srose_family;

rose_address srose_addr;

ax25_address srose_call;

int srose_ndigis;

ax25_address srose_digi;

struct full_sockaddr_rose { sa family t srose_family;

rose_address srose_addr;

ax25_address srose_call;

unsigned int srose ndigis;

ax25 address srose_digis[ROSE_MAX_DIGIS];

Приложение А. Информационные таблицы piracy@books-shop.com Продолжение табл. А. Семейство Описание и пример Адресная структура PF_DECnet (Зарезервировано для проекта DECnet) #define NB_NAME_LEN PF_ NETBEUI (Зарезервировано для проекта 802.2LLC) struct sockaddr_netbeui { #include sa_family snb_family;

char snb _name[NB_NAME_LEN];

char snb_devhint[IFNAMSIZ];

PF_SECURITY Протоколы безопасности PF_ KEY Набор функций управления шифрами PF_NETLINK Эмуляция 4.4 BSD struct sockaddr_nl PF_ROUTE { #include sa_family_t nl_family;

unsigned short nl_pad;

u32 nl_pid;

u32 nl_groups;

PF_PACKET Семейство пакетных протоколов struct sockaddr_pkt { #include unsigned short spkt_family;

unsigned char spkt_device[14];

unsigned short spkt_protocol ;

struct sockaddr_ll { unsigned short sll_family;

unsigned short sll_protocol;

int sll_ifindex;

unsigned short sll_hatype;

unsigned char sll_pkttype;

unsigned char sll_halen;

unsigned char sll_addr[8];

PF_ASH Семейство Ash 362 Часть V. Приложения www.books-shop.com Окончание табл. А. Семейство Описание и пример Адресная структура PF_ECONET Семейство Acorn Econet struct ec_addr # include { /* Номер станции */ unsigned char station /* Номер сети */ unsigned char net;

};

struct sockaddr_ec { unsigned short sec_family;

unsigned char port;

/* Байт флагов */ unsigned char cb;

/* Тип сообщения */ unsigned char type;

struct ec_addr addr;

unsigned long cookie;

};

PF_ATMSVC Коммутируемые виртуальные каналы ATM PF_SNA Проект Linux SNA PF_IRDA Сокеты IRDA struct sockaddr_irda { sa_family_t sir_family #include /* Селектор LSAP/TSAP */ unsigned char sir_lsap_sel;

/* Адрес устройства */ unsigned int sir_addr;

/* Обычно

};

Типы: второй параметр функции socket() Во втором параметре функции socket() выбирается тип протокола. Некоторые из констант, перечисленных в табл. А.2, лишь указывают на то, что протоколы данного типа станут поддерживаться в будущем.

Приложение А. Информационные таблицы www.books-shop.com Таблица А.2. Типы протоколов для второго параметра функции socket() Тип протокола Описание SOCK_STREAM (TCP) Надежное двустороннее потоковое соединение. Сокеты данного вида можно использовать при вызове высокоуровневых функций, которым передаются аргумен ты топа FILE*. Потоковый протокол позволяет устанавливать виртуальные соедине ния с сетью через порты и выделенные клиентские каналы. После установления со единения функция accept() возвращает дескриптор сокета, связанного с новым клиентом SOCK_DGRAM (UDP) Ненадежное взаимодействие без установления соединения. Все сообщения передаются независимо друг от друга, и каждое из них может быть потеряно. Этот протокол также поддерживает понятие порта SOCK_RAW (IP) Доступ к внутренним полям сетевых пакетов. С помощью сокетов данного типа создаются ICMP сообщения. Доступ разрешен только пользователю root SOCK_RDM (RDM) Надежная доставка сообщений. Гарантируется доставка каждого пакета, но их порядок может быть неправильным. (Еще не реализован в Linux и других версиях UNIX.) SOCK_SEQPACKET Последовательная;

надежная доставка дейтаграмм фиксированного размера. (Еще не реализован в Linux.) SOCK_PACKET (Физический уровень). Сокет переводится в беспорядочный режим (если таковой поддерживается), в котором получает все сетевые пакеты. Этот тип сокетов специ фичен для Linux. Доступ разрешен только пользователю root. (Создавать такого рода сокеты не рекомендуется— лучше использовать семейство протоколов PF_PACKET.) Определения протоколов В листинге А.1 приведен фрагмент файла /etc/protocols [RFC2292], в котором идентифицируются наиболее распространенные сетевые протоколы. Редактиро вать этот файл не рекомендуется.

Листинг А.1. Файл /etc/protocols 0 IP протокол IP (Internet Protocol) ip icrop 1 ICMP протокол ICMP (Internet Control Message Protocol) igmp 2 IGMP протокол IGMP (Internet Group Management Protocol) 3 GGP протокол GGP (Gateway Gateway Protocol) ggp ipencap 4 IP ENCAP протокол инкапсуляции IP пакетов st 5 ST режим потоковой передачи дейтаграмм tcp 6 TCP протокол TCP (Transmission Control Protocol) egp 8 EGP протокол EGP (Exterior Control Protocol) pup 12 PUP протокол PUP (PARC Universal Protocol) udp 17 UDP протокол UDP (User Datagram Protocol) hmp 20 HMP протокол HMP (Host Monitoring Protocol) xns idp 22 XNS IDP протокол XNS/IDP (Xerox Network 364 Часть V. Приложения www.books-shop.com Standard — Internet Datagram Protocol) rdp 27 RDP протокол RDP (Reliable Datagram Protocol) iso tp4 29 ISO TP4 протокол ISO Transport Protocol (класс 4) xtp 36 XTP протокол XTP (Xpress Transfer Protocol) ddp 37 DDP протокол DDP (Datagram Delivery Protocol) idpr cmtp 39 IDPR CMTP протокол IDPR CMTP (Inter Domain Policy Routing Control Message Transport Protocol) rspf 73 RSPF протокол RSPF (Radio Shortest Path First) vmtp 81 VMTP протокол VMTP (Versatile Message Transaction Protocol) ospf 89 OSPFIGP протокол OSPF IGP (Open Shortest Path First — Interior Gateway Protocol) ipip 94 IPIP еще один протокол инкапсуляции IP пакетов encap 98 ENCAP еще один протокол инкапсуляции IP пакетов Стандартные назначения Internet портов (первые 100 портов) В листинге А.2 приведены описания портов (вплоть до порта с номером 100) из файла /etc/services. Привязку портов можно менять, но об этом нужно зара нее уведомлять клиентов.

Листинг А.2. Файл /etc/services tcpmux 1/tcp мультиплексор портов TCP rtmp 1/ddp протокол RTMP (Routing Table Maintenance Protocol) nbp 2/ddp протокол NBP (Name Binding Protocol ) echo 4/ddp протокол АТЕР (AppleTalk Echo Protocol) zip 6/tcp протокол ZIP (Zone Information Protocol) echo 7/tcp echo 7/udp discard 9/tcp sink null discard 9/udp sink null systat 11/tcp users daytime 13/tcp daytime 13/udp netstat 15/tcp qotd 17/tcp quote msp 18/tcp протокол MSP (Message Send Protocol) msp 18/udp протокол MSP (Message Send Protocol) chargen 19/top ttytst source Приложение А. Информационные таблицы www.books-shop.com chargen 19/udp ttytst source ftp data 20/tcp ftp 21/tcp fsp 21/udp fspd ssh 22/tcp система SSH (Secure Shell) ssh 22/udp система SSH (Secure Shell) telnet 23/tcp #24 — закрытый smtp 25/tcp mail 1 26 — не назначен time 37/tcp timeserver time 37/udp timeserver rip 39/udp resource протокол RLP (Resource Location Protocol) nameserver 42/tcp name документ IEN whois 43/tcp nicname re mail ck 50/tcp протокол RMCP (Remote Mail Checking Protocol) re mail ck 50/udp протокол RMCP (Remote Mail Checking Protocol) domain 53/tcp nameserver сервер доменных имен (DNS) domain 53/udp nameserver mtp 57/tcp устарел bootps 67/tcp сервер ВООТР bootps 67/udp bootpc 68/tcp клиент ВООТР bootpc 68/udp tftp 69/udp gopher 70/tcp сервер Gopher gopher 70/udp rje 77/tcp netrjs finger 79/tcp www 80/tсp http протокол HTTP (HyperText Transfer Protocol) www 80/udp протокол HTTP (HyperText Transfer Protocol) link 87/tcp ttylink kerberos 88/top kerberos5 krb5 Kerberos v kerberos 88/udp kerberos5 krb5 Kerberos v supdup 95/tcp linuxconf 98/tcp 100 — зарезервирован Коды состояния HTTP 1. В табл. А.З перечислены стандартные коды состояния протокола HTTP 1. [RFC2616, RFC2817].

366 Часть V. Приложения www.books-shop.com ТаблицаА.З. Коды состояния HTTP Класс Имя класса Конкретный код и описание Информационные сообщения 100 Continue 101 Switching Protocols 2хх Успешное завершение 200 OK 201 Created 202 Accepted 203 Non Authoritative Information 204 No content 205 Reset Content 206 Partial Content Зхх Перенаправление 300 Multiple Choices 301 Moved Permanently 302 Moved Temporarily 303 See Other 304 Not Modified 305 Use Proxy 4хх Клиентская ошибка 400 Bad Request 401 Unauthorized 402 Payment Required 403 Forbidden 404 Not Found 405 Method Not Allowed 406 Not Acceptable 407 Proxy Authentication Required 408 Request Timeout 409 Conflict 410 Gone 411 Length Required 412 Precondition Failed 413 Request Entity Too Large 414 Request URI Too Long 415 Unsupported Media Type 5хх •Серверная ошибка 500 Internal Server Error 50% Not Implemented 502 Bad Gateway 503 Service Unavailable 504 Gateway Timeout 505 HTTP Version Not Supported Приложение А. Информационные таблицы www.books-shop.com Параметры сокетов (функции get/setsockopt()) В табл. А.4—А.7 перечислены всевозможные параметры сокетов. В разных вер сиях UNIX размерность некоторых параметров может меняться. Например, пара метр IP_TTL в Linux имеет тип int, но заполняется только первый байт. В AIX тот же самый параметр имеет тип char. (Колонка со звездочкой "*" означает под держку в Linux, колонка с буквой "Ч" — возможность чтения, колонка с буквой "3" — возможность записи.) Таблица А.4. Общие параметры сокетов Уровень Параметр Описание 3 Значение Тип SOL_SOCKET SO_ATTACH_FILTER Подключение фильтра ? ? ? Целое int SOL_SOCKET SO_BINDTODEVICE Привязка к устройству ? ? ? Строка char* SOL_SOCKET SO_ BROADCAST Разрешение широковеща Да Да Да Булево int тельного режима SOL_SOCKET SO_BSDCOMPAT Включение режима со Да Да Да Булево int вместимости с BSD SOL_SOCKET SO_DEBUG Разрешение отладки сокета Да Да Да Булево int SOL_SOCKET SO_DETACH_FILTER Отключение фильтра ? ? ? Целое int SOL_SOCKET SO_DONTROUTE Запрет маршрутизации Да Да Да Булево int SOL_SOCKET SO_ERROR Код последней ошибки Да Да Да Целое int SOL_SOCKET SO_KEEPALIVE Поддержание соединения Да Да Да Булево int в активном состоянии SOL_SOCKET SO_LINGER Запрет закрытия сокета на Да Да Да Задержка struct период обработки данных linger SOL_SOCKET SO_NO_CHECK Отсутствие проверки Да Да Да Булево int SOL_SOCKET SO_OOBINLINE Помещение внеполосных Да Да Да Булево int данных в обычную очередь SOL_SOCKET SO_PASSCRED Разрешение передачи Да Да Да Булево int пользовательских иденти фикаторов SOL_SOCKET SO_PEERCRED Идентификаторы пере Да Да Да Иденти struct дающей стороны фикаторы ucred SOL_SOCKET SO_PRIORITY Задание приоритета оче Да Да Да Целое int реди SOL_SOCKET SO_RCVBUF Да Да Целое int Размер входного буфера Да SOL_SOCKET SO_RCVLOWAT Нижний порог входного Да Да Нет Целое int буфера 368 Часть V. Приложения www.books-shop.com Продолжение табл.А. Уровень Параметр Описание Ч 3 Значение Тип SOL_SOCKET SO_RCVTIMEO Период тайм аута входно Время struct Да Да Да го буфера timeval SOL_SOCKET SO_REUSEADDR Повторное использование Булево int Да Да Да адреса — — SOL_SOCKET SO_REUSEPORT Булево int Повторное использование Нет адреса (групповое веща ние) — — SOL_SOCKET SO_SECURITY Параметры аутентифика Нет Целое int AUTHENTICATION ции — — SOL_SOCKET SO_SECURITY_ENC Параметры шифрования Нет Целое int RYPTION_NETWORK соединения — — SOL_SOCKET SO_SECURITY ENC Параметры шифрования Нет Целое int RYPTIONJTRANSPORT передаваемых данных int SOL_SOCKET SO SNDBUF Целое Размер выходного буфера Да Да Да SOL_SOCKET SO_SNDLOWAT Нижний порог выходного Целое int Да Да Да буфера SOL_SOCKET SO_SNDTIMEO Период тайм аута выход Время struct Да Да Да ного буфера timeval SOL_S0CKET SO_TYPE int Тип сокета Целое Да Да Да Таблица А.5. Параметры IP сокетов Уровень Параметр Описание Ч 3 Значение Тип SOL_IP IP_ADD_MEMBER Подключение к адресной Да Да Да Групповой struct SHIP группе адрес Ipv4 ip_mreq SOL_IP IP_DROP_MEMBER Отключение от адресной Да Да Да Групповой struct SHIP группы адрес Ipv4 ip_mreq SOL_IP IP_HDRINCL Разрешение ручного созда Да Да Да Булево int ния IP заголовка SOL_IP IP_MTU_DISCOVER Определение максимально Да Да Да Целое int го размера передаваемого блока SOL_IP IP_MULTICAST_IF Исходящий интерфейс груп Да Да Да Адрес Ipv4 struct пового вещания in_addr SOL_IP IP_MULTICAST_ Разрешение обратной груп Да Да Да Булево int LOOP повой связи SOL_IP IP_MULTICAST_TTL Значение TTL для многоад Да Да Да Целое int ресного режима SOL_IP IP_OPTIONS Опции протокола IP Да Да Да Опции int[] Приложение А. Информационные таблицы www.books-shop.com Продолжение табл. А. * Уровень Параметр Описание Ч Значение 3 Тип int SOL_IP IP_PKTINFO Разрешение сбора инфор Булево Да Да Да мации о пакете SOL_IP IP_PKTOPTIONS Опции пакета Нет — — Опции int[] SOL_IP IP_RECVERR Разрешение на получение Булево int Да Да Да пакетов с описанием оши бок SOL_IP IP_RECVOPTS Разрешение опций посту Булево int Да Да Да пающих пакетов SOL_IP IP_RECVTOS int Определение типа обслу Целое Да Да Да живания поступающих па кетов SOL_IP IP RECVTTL int Определение значения TTL Целое Да Да Да поступающих пакетов SOL_IP IP_RETOPTS Разрешение опций воз Булево int Да Да Да вращаемых пакетов _ — SOL_IP IP_ROUTER_ALERT int Разрешение на получение Нет Булево сообщений от маршрути затора SOL_IP IPJTOS int Тип обслуживания Целое Да Да Да SOL_IP IP_TTL int Значение TTL Целое Да Да Да Таблица А.6. Параметры сокетов IPv * Уровень Параметр Описание Ч 3 Значение Тип ?

SOL_IPV6 IPV6 ADD MEMBER struct Подключение к адресной ? ? Групповой SHIP группе адрес IPv6 ipv6 mreq ? ?

SOL_IPV6 IPV6_ADDFORM int Изменение адреса сокета ? Целое ?

SOL_IPV6 IPV6_AUT8HDR int Параметры аутентифика ? ? Целое ции ? ?

SOL_IPV6 IPV6_CHECKSUM int Смещение контрольной ? Целое суммы в неструктуриро ванном пакете SOL_IPV6 IPV6 DROP Отключение от адресной ? ? ? Групповой struct MEMBERSHIP группы адрес IPv6 ipv6_mreq ?

SOL_IPV6 IPV6_DSTOPTS Разрешение на получение ? ? Булево int опций адресата ?

SOL_IPV6 IPV6_HOPLIMIT Разрешение на определе ? ? Булево int ние предельного числа пе реходов ?

SOL_IPV6 IPV6_HOPOPTS Разрешение на получение ? ? Булево int опций перехода 370 Часть V. Приложения www.books-shop.com Продолжение табл. А. • Уровень Параметр Описание Ч 3 Значение Тип SOL_IPV6 IPV6_MULTICAST_H ? ? ? Целое int Число переходов для мно OPS гоадресного режима SOL_IPV6 IPV6_MULTICAST_I Исходящий интерфейс ? Целое ? ? int F группового вещания SOL_IPV6 IPV6_MULTICAST_ L int Разрешение групповой об ? ? ? Булево OOP ратной связи SOL_IPV6 IPV6_NEXTHOP Разрешение на определе ? ? 7 Булево int ние следующего перехода SOL_IPV6 IPV6_PKTINFO Получение информации о ? ? ? Булево int пакете SOL_IPV6 IPV6_PKTOPTIONS ? ? int[] Опции пакета ? Опции SOL_IPV6 IPV6_ ROUTER_ALER ? int Разрешение на получение ? ? Булево Т сообщений от маршрутиза тора SOL_IPV6 IPV6_RXSRCRT int Получение исходного мар ? ? ? Булево шрута SOL_IPV6 IPV6_UNICAST_HOP int Предельное число перехо ? ? ? Целое S дов Таблица А.7. Параметры ТСР сокетов * Уровень Параметр Описание Ч 3 Значение Тип SOL_TCP TCP_KEEPALIVE int Задержка повторного со Нет Целое единения (заменяется функцией sysctl()) SOL_TCP TCP_MAXRT — — Целое int Максимальное время Нет ретрансляции SOL_TCP TCP_MAXSEG Максимальный размер Целое int Да Да Да сегмента (буфера переда чи) SOL_TCP TCP_NODELAY int Активизация алгоритма Булево Да Да Да Нейгла SOL_TCP TCP_STDURG int Задание местоположения Нет Булево байта срочного сообщения (заменяется функцией sysctl()) SOL_TCP TCP_CORK int Запрет отправки частично Булево Да Да Да заполненных сегментов SOL_TCP TCP_KEEPIDLE int Включение режима под Да Да Да держания активности после указанного периода SOL_TCP TCP_KEEPINTVL int Интервал между повтор Да Да Да ными подключениями Приложение А. Информационные таблицы piracy@books-shop.com Окончание табл. А. * Уровень Параметр Описание Ч 3 Значение Тип SOL_TCP TCP_KEEPCNT int Предельное число повтор Да Да Да ных подключений SOL_TCP TCP_SYNCNT int Число передаваемых сим Да Да Да волов синхронизации SOL_TCP TCP_LINGER2 int Время жизни в состоянии Да Да Да FINWAIT SOL_TCP TCP_DEFER_ACCEPT int Активизировать модуль Да Да Да прослушивания, только ко гда приходят данные SOL_TCP TCP_WINDOW_CLAMP int Границы окна сообщений Да Да Да Определения сигналов В табл. А.8 перечислены стандартные сигналы и приведено их описание. Если во второй колонке указаны три разных номера, то первый из них соответствует BSD, второй — Linux, а третий — System V.

Таблица А.8. Стандартные коды сигналов Linux Сигнал Номер Действие Описание SIGHUP 1 А Сигнал отбоя, полученный от управляющего терминала или процесса SIGINT 2 А Сигнал прерывания, полученный с клавиатуры SIGQUIT 3 А Сигнал выхода, полученный с клавиатуры SIGILL 4 А Неправильная инструкция SIGTRAP 5 D Останов при трассировке SIGABRT 6 В Сигнал завершения, полученный от функции abort ( ) SIGFPE 8 В Ошибка вычислений с плавающей запятой SIGKILL 9 АДЕ Сигнал безусловного уничтожения, полученный от команды kill SIGSEGV 11 В Неправильная ссылка на память SIGPIPE Разрыв канала: запись в канал, с которым не связан процесс 13 А получатель SIGALRM 14 А Сигнал таймера, полученный от функции alarm( ) SIGTERM Сигнал завершения, получнный от команды kill 15 А SIGUSR 30, 10, 16 А Сигнал, определяемый пользователем SIGUSR 31, 12, 17 А Сигнал, определяемый пользователем SIGCHLD 20, 17, 18 Б Дочерний процесс остановился или завершился SIGCONT 19, 18,25 Продолжение работы в случае останова 372 Часть V. Приложения www.books-shop.com Окончание табл. А. Сигнал Номер Дейртвие Описание SIGSTOP 17, 19, 23 Останов процесса ГДЕ.

SIGTSTP 18, 20, 24 Г Сигнал останова, полученный от терминала SIGTTIN 21,21,26 г Ввод данных с терминала для фонового процесса SIGTTOU 22, 22, 27 г Вывод данных на терминал от фонового процесса SIGIOT 6 ВЖ Синоним сигнала SIGABRT SIGEMT 7,, 7 Ж Аппаратная ошибка SIGBUS 10,7,10 АЖ Ошибка на шине SIGSYS 12,, 12 Ж Неправильный аргумент системного вызова (SVID) SIGSTKFLT АЖ Ошибка стека в сопроцессоре, 16, SIGURG 16, 23, 21 БЖ Сигнал о срочном сообщении в сокете (4.2 BSD) SIGIO 23, 29, 22 АЖ Ввод вывод теперь возможен (4.2 BSD) SIGPOLL АЖ Синоним сигнала SIGIO (System V) SIGCLD,,8 Синоним сигнала SIGCHLD Ж SIGXCPU 24, 24, 30 АЖ Исчерпан лимит времени на доступ к процессору (4.2 BSD) SIGXFSZ 25, 25, 31 АЖ Исчерпан лимит на размер файла (4.2 BSD) SIGVTALRM 26, 26, 28 АЖ Сигнал виртуального таймера (4.2 BSD) SIGPROF 27, 27, 29 АЖ Таймер профилировщика SIGPWR 29, 30, 19 АЖ Сбой питания (System V) SIGINFO 29,, Ж Синоним сигнала SIGPWR SIGLOST АЖ Потеря ресурса SIGWINCH 28, 28, 20 БЖ Сигнал изменения размеров окна (4.3 BSD, Sun) SIGUNUSED,31, АЖ Неиспользуемый сигнал • А — стандартным действием является завершение процесса.

• Б — стандартным действием является игнорирование сигнала.

• В — стандартным действием является создание дампа оперативной памяти.

• Г — стандартным действием является останов процесса.

• Д — сигнал не может быть перехвачен.

• Е — сигнал не может быть проигнорирован.

• Ж — не совместим со стандартом POSIX.1.

Приложение А. Информационные таблицы www.books-shop.com Коды ICMP В табл. А.9 перечислены различные типы пакетов ICMP [RFC792] и указано, что они означают.

Таблица А.9. Коды ICMP Тип Код Описание О 0 Эхо ответ 3 Адресатнедоступен 0 Сетьнедоступна 1 Узелнедоступен 2 Протокол недоступен 3 Порт недоступен 4 Необходима фрагментация, но установлен флаг DF 5 Сбой исходного маршрута 6 Указанная сеть неизвестна 7 Указанный узел неизвестен 8 Исходный узел изолирован (этот код больше не используется) 9 Доступ к указанной сети запрещен 10 Доступ к указанному узлу запрещен 11 Сеть недоступна для заданного типа обслуживания 12 Узел недоступен для заданного типа обслуживания 13 Связь не разрешена 14 Нарушение очередности узлов 15 Определение очередности невозможно 4 0 Маршрутизатор просит исходный узел снизить скорость передачи 5 Перенаправление 0 Перенаправление в другую сеть 1 Перенаправление к другому узлу 2 Перенаправление в другую сеть для иного типа обслуживания 3 Перенаправление к другому узлу для иного типа обслуживания 8 0 Эхо запрос 9 0 Уведомление от маршрутизатора 10 0 Запрос от маршрутизатора 11 Превышение времени 0 В процессе передачи параметр TTL стал равен О 1 В процессе сборки фрагментов пакета параметр TTL стал равен О 12 Ошибка параметра 374 Часть V. Приложения www.books-shop.com Окончание табл. А, Тип Код Описание 0 Неправильный IP заголовок 1 Отсутствует требуемая опция 13 0 Запрос на получение метки времени 14 0 Ответ на запрос о получении метки времени 15 0 Информационный запрос 16 0 Ответ на информационный запрос 17 0 Запрос адресной маски 18 0 Ответ на запрос адресной маски Диапазоны групповых адресов IPv В табл. АЛО указаны текущие диапазоны групповых адресов [RFC2365] в по рядке возрастания начального адреса.

Таблица А. 10. Диапазоны групповых адресов Диапазон адресов Область видимости Типичное значение TTL 224.0.0.0 224.0.0.255 Кластер 224.0.1.0 238.255.25.255 Глобальная сеть <= 239.0.0.0 239.191.255.255 (не определена) 239.192.0.0 239.195.255.255 Организация < 239.196.0.0 239.254.255.255 (не определена) 239.255.0.0 239.255.255.255 Сервер < Предложенное распределение адресов IPv В табл. А.11 перечислены предложенные в стандарте IPv6 диапазоны адресов с указанием битовых префиксов адреса.

Таблица А.11. Предложенное распределение адресов IPV Диапазон Префикс адреса (зарезервирован) 0000 (не назначен) 0000 NSAP 0000 IPX 0000 Приложение А. Информационные таблицы www.books-shop.com Окончание табл. А. Диапазон Префикс адреса (не назначен) 0000 01 (не назначен) 0000 (не назначен) Агрегированный глобальный однонаправленный адрес (не назначен) (не назначен) 01 (не назначен) (не назначен) (не назначен) (не назначен) (не назначен) (не назначен) 1111 (не назначен) 1111 (не назначен) 1111 Локальный однонаправленный адрес уровня рабочей группы 11111110 Локальный однонаправленный адрес уровня сервера 1111 Групповой адрес 1111 Коды ICMPv В табл. А. 12 представлены новые ICMP коды для стандарта IPv6.

Таблица А. 12. Коды ICMPv Тип Код Описание 1 Адресат недоступен 0 Нет маршрута к адресату 1 Доступ запрещен (фильтр брандмауэра) 2 Адресат не является соседом (неправильное указание исходного маршрута) 3 Адрес недоступен 4 Порт недоступен 2 0 Пакет слишком велик 3 Превышение времени 0 В процессе передачи превышено допустимое число переходов 1 Превышено допустимое время сборки фрагментов пакета 4 Ошибка параметра 0 Неправильное поле заголовка 376 Часть V. Приложения www.books-shop.com Окончание табл. А. Тип Код Описание 1 Нераспознанный следующий заголовок 2 Нераспознанная опция 128 0 Эхо запрос (ping) 129 0 Эхо ответ (ping) 130 0 Запрос на членство в группе 131 0 Сообщение о членстве в группе 132 0 Прекращение членства в группе 133 0 Запрос от маршрутизатора 134 0 Уведомление от маршрутизатора 135 0 Запрос от соседа 136 0 Уведомление от соседа 137 Перенаправление Поле области видимости в групповом адресе IPv В табл. А. 13 приведены различные значения поля области видимости в груп повом адресе IPv6.

Таблица А. 13. Поле области видимости в групповом адресе IPv Значение Область Описание 0 (не определена) 1 Узел Локальная область в пределах того же компьютера (как 127.0.0.1 ) 2 Канал Сообщения остаются в пределах группы, определенной маршру тизатором;

маршрутизатор не позволяет таким сообщениям прой ти дальше 3 4 (не определена) 5 Сервер Сообщения остаются в пределах сервера 6 7 (не определена) 8 Организация Сообщения остаются в пределах организации 9 13 (зарезервированы) 14 Глобальная Все маршрутизаторы пропускают сообщения в глобальную сеть (пока срок их действия не истечет) 15 (зарезервировано) Приложение А. Информационные таблицы www.books-shop.com Поле флагов в групповом адресе IPv В табл. А.14 дана принятая в настоящий момент интерпретация поля флагов в групповом адресе IPv6.

Таблица А.14. Поле флагов в групповом адресе IPv Номер бита Описание 0 Флаг переходности:

0 — конкретный адрес;

1 — переходный адрес 1 (зарезервирован) 2 (зарезервирован) 3 (зарезервирован) 378 Часть V. Приложения www.books-shop.com Приложение Сетевые функции Б В этом приложении...

Подключение к сети Взаимодействие по каналу Разрыв соединения Преобразование данных в сети Работа с сетевыми адресами Управление сокетами www.books-shop.com В этом приложении описаны все библиотечные и системные сетевые функции.

Подключение к сети В библиотеке Socket API имеется целый ряд функций, предназначенных для создания сокетов и подключения к другим компьютерам.

socket() Функция socket () формирует двунаправленный канал связи, как правило, с другой сетью. Дескриптор этого канала можно передавать как специализирован ным сетевым функциям, так и обычным функциям файлового ввода вывода.

Прототип #include #include #include int socket(int domain, int type, int protocol);

Возвращаемое значение При успешном завершении функция возвращает корректный дескриптор соке та, в противном случае результат меньше нуля. Дополнительную информацию об ошибке можно узнать с помощью переменной errno.

Параметры domain Задает семейство (домен) сетевых протоколов (см. приложение А, "Информационные таблицы") type Задает сетевой уровень работы сокета (см. приложение А, "Информационные таблицы") protocol Задает конкретный протокол и обычно равен 0 (см. приложение А, "Информационные таблицы") Возможные ошибки EPROTONOSUPPORT Тип протокола или указанный протокол не поддерживается в данном домене ENFILE Недостаточно памяти ядра, чтобы создать новую структуру сокета EMFILE Переполнение в таблице дескрипторов файлов EACCES и ENOBUFS Отсутствует разрешение на создание сокета указанного типа или протокола ENOMEM Недостаточно памяти;

сокет не может быть создан, пока не будет освобож дено достаточное количество ресурсов EINVAL Неизвестный протокол, либо семейство протоколов недоступно 380 Часть У. Приложения www.books-shop.com Примеры /*** Создание ТСР сокета ***/ int sd;

sd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

/*** Создание ICMP сокета ***/ int sd;

sd = socket(PF_INET, SOCK_RAW, htons(IPPROTO_ICMP));

bind() Функция bind() задает порт или имя файла для привязки сокета. В большин стве случаев ядро автоматически вызывает данную функцию, если это не было сделано явно, причем номер порта при каждом последующем запуске программы может быть другим.

Прототип #include #include int bind(int sockfd, struct sockaddr *addr, int addrlen);

Возвращаемое значение В случае успешного завершения возвращается 0. Если возникла ошибка, ее код можно узнать в переменной errno.

Параметры sockfd Дескриптор сокета addr Номер порта или имя файла addrlen Длина структуры addr Возможные ошибки EBADF Указан неверный дескриптор сокета EINVAL Сокет уже связан с определенным адресом EACCES Запрашиваемый адрес доступен только пользователю root ENOTSOCK Указан дескриптор файла, а не сокета Пример /*** Привязка порта ft 9999 к сокету с любым IP адресом ***/ struct sockfd;

struct sockaddr_in addr;

sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

Приложение Б. Сетевые функции piracy@books-shop.com bzero(Saddr, sizeof(addr));

addr.sin_family = AF_INET;

addr.sin_port = htons(9999);

/* любой порт по желанию */ /* привязка к любому сетевому интерфейсу */ addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

/* если выбирается конкретный интерфейс, следует поступить так: */ /* inet_aton("128.l.l.l", &addr.sin_addr);

*/ if ( bind(sockfd, saddr, sizeof(addr)) != 0 ) perror("bind");

listen() Функция listen() переводит сокет в режим ожидания запросов на подключе ние. Это возможно только для сокетов типа SOCK_STREAM. Функция также создает очередь запросов.

Прототип #include #include int listen(int sockfd, int queue_len);

Возвращаемое значение В случае успешного завершения возвращается 0. Если возникла ошибка, ее код можно узнать в переменной errno.

Параметры sockfd Дескриптор сокета типа SOCK_STREAM, который связан с портом queue_len Максимальное число запросов в очереди Возможные ошибки EBADF Указан неверный дескриптор сокета ENOTSOCK Указан дескриптор файла, а не сокета EOPNOTSUPP Для сокета данного типа не поддерживается функция listen();

эта ошибка возникает, если указан дескриптор сокета, не относящегося к типу SOCK_STREAM Пример /*** перевод сокета в режим прослушивания;

***/, /*** длина очереди 10 позиций ***/ int sockfd;

sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

/*— Привязка к порту с помощью функции bind() —*/ listen(sockfd, 10);

/* создание очереди с 10 ю позициями */ 382 Часть V. Приложения www.books-shop.com acceptQ Функция accept() ожидает поступление запроса на подключение. Когда при ходит запрос, функция возвращает дескриптор нового сокета (не зависящий от дескриптора sockfd), ответственного за обслуживание данного конкретного запро са. Это возможно только для сокетов типа SOCK_STREAM.

Прототип #include #include int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, int *addr_len);

Возвращаемое значение Если возвращается неотрицательное значение, то это дескриптор нового соке та, в противном случае это признак ошибки, код которой содержится в перемен ной errno.

Параметры sockfd Дескриптор сокета, который связан с портом и переведен в режим прослуши вания addr Если этот параметр не равен нулю, функция помещает в него адрес клиента addr_len Ссылка на переменную, содержащую размер адресной структуры;

в эту же пе ременную функция записывает реальный размер адреса Возможные ошибки EBADF Указан неверный дескриптор сокета ENOTSOCK Указан дескриптор файла, а не сокета EOPNOTSUPP Сокет не относится к типу SOCK_STREAM EFAULT Параметр addr недоступен для записи EAGAIN Сокет находится в режиме неблокируемого ввода вывода, а очередь ожидания пуста EPERM Брандмауэр не разрешил установить соединение ENOBUFS, ENOMEM Недостаточно памяти Примеры /*** Принятие запроса на подключение, ***/ /*** игнорирование адреса клиента ***/ int sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0 ) ;

/* Привязка сокета к порту с помощью функции bind() */ /* Перевод сокета в режим прослушивания с помощью функции listen() */ for (;

;

) Приложение Б. Сетевые функции www.books-shop.com { int client;

client = accept(sockfd, 0, 0) ;

/* взаимодействие с клиентом — */ close (client);

/*** Принятие запроса на подключение, ***/ /*** отображение адреса клиента на экране ***/ int sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

/* Привязка сокета к порту с помощью функции bind() */ /* Перевод сокета в режим прослушивания с помощью функции listen() */ for (;

;

) { struct sockaddr_in addr;

int client, addr_len = addr;

clientsd = accept(sockfd, &addr, &addr_len);

printf ("Connected: %s:%d\n", inet_ntoa (addr.sin_addr), ntohs(addr.sin_port) );

/* взаимодействие с клиентом */ close (client) ;

connect() Функция connect() подключает сокет к одноранговому узлу или серверу. Дан ную функцию можно вызывать для сокетов типа SOCK_DGRAM и SOCK_STREAM. В пер вом случае (протокол UDP) функция просто запоминает номер порта, по кото рому произведено подключение. Это позволяет впоследствии вызывать функции send() и recv(). Во втором случае (протокол TCP) функция инициирует процеду ру трехфазового квитирования для организации потокового взаимодействия.

Прототип #include #include int connect(int sockfd, struct sockaddr *addr, int addr_len);

Возвращаемое значение В случае успешного завершения возвращается 0. Если возникла ошибка, ее код можно узнать в переменной errno.

Параметры sockfd Дескриптор только что созданного сокета;

можно предварительно вызвать функ цию bind() для привязки сокета к порту (если этого не сделать, ядро автоматиче ски назначит сокету ближайший доступный порт) addr Адрес и порт узла, с которым устанавливается соединение addr_len Длина параметра addr 384 Часть V. Приложения www.books-shop.com Возможные ошибки EBADF Указан неверный дескриптор сокета EFAULT Структура адреса не находится в пользовательском адресном пространстве;

это вызвано неправильной ссылкой на параметр addr ENOTSOCK Указан дескриптор файла, а не сокета EISCONN Сокет уже подключен к узлу;

чтобы установить другое соединение, нужно закрыть существующий сокет и создать новый ECONNREFUSED Сервер отказался устанавливать соединение ETIMEDOUT При попытке установить соединение превышен период тайм аута ENETUNREACH Сеть недоступна EADDRINUSE Указанный адрес уже используется EINPROGRESS Сокет находится в режиме неблокируемого ввода вывода, а завершить установку соединения в данный момент невозможно. Нужно периодически проверять доступ ность сокета для записи с помощью функции select() или poll(), и когда будет получен сигнал о готовности — вызвать функцию getsockopt() для проверки па раметра so_ERROR (уровень SOL_SOCKET), в котором будет содержаться 0, если соединение установлено успешно, или один из вышеперечисленных кодов ошибок EALREADY Сокет находится в режиме неблокируемого ввода вывода, а предыдущая попытка установить соединение еще не была завершена EAFNOSUPPORT В поле sa_f amily переданной адресной структуры указано неверное семейство адресов EACCES Пользователь пытается подключиться к широковещательному адресу, но флаг ши роковещания не установлен Пример /*** Подключение к TCP серверу ***/ int sockfd;

struct sockaddr_in addr;

sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

bzero(&addr, sizeof(addr));

addr.sin_family = AF_INET;

addr.sin_port = 13;

/* сервис текущего времени */ inet_atoi("127.0.0.1", &addr.sin_addr);

if ( connect(sockfd, saddr, sizeof(addr)) != 0 ) perror("connect");

socketpair() Функция socketpair() создает пару сокетов, которые связаны друг с другом механизмом, напоминающим UNIX канал. Это подобно вызову функции pipe(), но в распоряжении сокетов оказываются все средства библиотеки Socket API.

Функция socketpair() поддерживает только домены PF_UNIX И PF_LOCAL. Создан ные сокеты не нужно связывать с файлом с помощью функции bind().

Приложение Б. Сетевые функции www.books-shop.com Прототип #include #include int socketpair(int domain, int type, int protocol, int sockfds[2]);

Возвращаемое значение В случае успешного завершения возвращается 0. Если возникла ошибка, ее код можно узнать в переменной errno.

Параметры domain Должен содержать значение PF_LOCAL или PF_UNIX type Должен содержать значение SOCK_STREAM;

благодаря этому сокеты будут функционировать подобно каналу, который в некоторых версиях UNIX являет ся двунаправленным, хотя стандарт POSIX.1 этого не требует protocol Должен содержать sockfds [ 2 ] Массив целых чисел, в котором функция сохраняет дескрипторы созданных сокетов Возможные ошибки EMFILE Слишком много дескрипторов файлов используется этим процессом EAFNOSUPPORT Указанное семейство адресов не поддерживается на данном компьютере EPROTONOSUPPORT Указанный протокол не поддерживается на данном компьютере EOPNOSUPPORT Указанный протокол не поддерживает создание связанной пары сокетов EFAULT Адрес массива sockf ds не является корректным Пример /*** Создание связанной пары сокетов ***/ int sockfd[2];

struct sockaddr_ux addr;

if ( socketpair(PF_LOCAL, SOCK_STREAM, 0, sockfd) != 0 ) perror("socketpair") ;

Взаимодействие по каналу После создания сокета и установления соединения можно использовать опи санные ниже функции для приема и передачи сообщений.

386 Часть V. Приложения www.books-shop.com send() Функция send() посылает сообщение подключенному одноранговому компью теру, клиенту или серверу. Она напоминает системный вызов write(), но допол нительно позволяет управлять работой канала посредством ряда опций.

Прототип #include #include int send(int sockfd, void *buffer, int msg_len, int options);

Возвращаемое значение Подобно функции write(), функция send() возвращает число записанных бай тов. Это число может быть меньше, чем значение параметра msg_len. В этом слу чае функцию нужно вызывать до тех пор, пока требуемые данные не будут пол ностью отправлены. Если возвращаемое значение меньше нуля, произошла ошибка, код которой хранится в переменной errno.

Параметры sockfd Дескриптор подключенного сокета, имеющего тип SOCK_DGRAM или SOCK_STREAM buffer Отправляемые данные msg_len Число посылаемых байтов options Набор флагов, указывающих на особые режимы обработки сообщений:

* MSG_OOB. Режим внеполосной передачи (срочное сообщение);

* MSG_DONTROUTE Запрет маршрутизации сообщения, т.е. оно доставляется адресату напрямую;

если адресат недостижим, будет получено сообщение об ошибке;

* MSG_DONTWAIT. Не допускать блокирования программы, т.е. не ждать завершения функции send();

если запись невозможна, в переменную errno будет записано значение EAGAIN;

* MSG_N0SIGNAL He посылать сигнал SIGPIPE локальному компьютеру, если по какой то причине соединение разрывается досрочно Возможные ошибки EBADF Указан неверный дескриптор ENOTSOCK Указанный дескриптор связан с файлом, а не с сокетом EFAULT Для аргумента buffer указан неправильный адрес EMSGSIZE Функция не смогла завершить работу, так как сокет попросил ядро послать сообщение единым блоком, но размер сообщения оказался слишком велик EAGAIN Сокет установлен в режим неблокируемой передачи, а запрашиваемая операция приведет к блокировке ENOBUFS Система не сумела выделить блок памяти;

операция сможет продолжиться, когда освобо дятся буферы EINTR Получен сигнал ЕNOМЕМ Не хватает памяти Приложение Б. Сетевые функции www.books-shop.com EINVAL Получен неправильный аргумент EPIPE Противоположный конец локального сокета был закрыт;

программа также получит сигнал SIGPIPE, если только не был установлен флаг MSG_NOSIGNAL Пример /*** Отправка сообщения (TCP, UDP) подключенному узлу ***/ int sockfd;

int bytes, bytes_wrote = 0;

/* Создание сокета, подключение к серверу/узлу */ while ( (bytes = send(sockfd, buffer, msg_len, 0)) > 0 ) if ( (bytes_wrote += bytes) >= msg_len ) break;

if ( bytes < 0 ) perror("send");

/*** Передача срочного сообщения (TCP) подключенному узлу ***/ int sockfd;

int bytes, bytes_wrote = 0;

/* Создание сокета, подключение к серверу */ if ( send(sockfd, buffer, 1, MSG_OOB)) != 1 ) perror("Urgent message");

sendto() Функция sendto() посылает сообщение указанному адресату, не подключаясь к нему. Обычно эта функция используется для отправки дейтафамм и неструкту рированных пакетов, а также в протоколе Т/ТСР (Transaction TCP), который, впрочем, еще не реализован в Linux.

Прототип #include #include int sendto(int sockfd, void* msg, int len, int options, struct sockaddr *addr, int addr_len);

Возвращаемое значение Возвращается число отправленных байтов или — 1, если произошла ошибка.

Параметры sockfd Дескриптор сокета msg Отправляемые данные len Число посылаемых байтов options Флаги управления (такие же, как и в функции send()) addr Адрес узла addr_len Размер адресной структуры 388 Часть V. Приложения www.books-shop.com Возможные ошибки (Те же, что и в функции send()) Пример /*** Отправка сообщения (TCP, UDP) неподключенному узлу ***/ int sockfd;

struct sockaddr_in addr;

if ( (sockfd = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0 ) perror("socket");

bzero(Saddr, sizeof(addr));

addr.sin_family = AF_INET;

addr.sin_port = htons(DEST_PORT);

inet_aton(DEST_ADDR, &addr.sin_addr);

if ( sendto(sockfd, buffer, msg_len, 0, &addr, sizeof(addr)) < 0 ) perror("sendto");

sendmsg() Функция sendmsg() собирает сообщение из нескольких блоков данных. Если поле msg_name структуры сообщения указывает на структуру sockaddr, функция посылает сообщение, не устанавливая соединение. Если же поле равно NULL, функция предполагает, что сокет подключен к узлу.

Прототип #include #include #include int sendmsg(int sockfd, const struct msghdr *msg, unsigned int options);

Возвращаемое значение Возвращается общее число отправленных байтов или — 1, если произошла ошибка (ее код записывается в переменную errno).

Параметры sockfd Дескриптор сокета msg Указатель на структуру msghdr, в которой находятся адрес получателя, фла ги и блоки сообщения. Определение структуры таково:

struct iovec { void *iov_base;

/* начало буфера */ _kernel_size_t iov_len;

/* длина буфера */ };

Приложение Б. Сетевые функции www.books-shop.com struct msghdr { _ptr_t msg name;

/* Адрес получателя */ socklen_t msg_namelen;

/* Длина адреса */ struct iovec *msg_iov;

/* Массив буферов */ size_t msg_iovlen;

/* Длина массива */ _ ptr_t msg_control;

/* Служебные данные */ size_t msg_controllen;

/* Длина служебных данных */ int msg_flags;

/* Флаги полученного сообщения */ };

Через блок служебных данных программа может передавать, к примеру, де скрипторы файлов options Флаги управления (такие же, как и в функции send()) Возможные ошибки (Те же, что и в функции send()) Пример int i, sd, len, bytes;

char buffer[MSGS][100];

struct iovec ip[MSGS];

struct msghdr msg;

struct sockaddr_in addr;

sd = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

bzero(&addr, sizeof (addr));

addr.sin_family = AF_INET;

addr.sin_port = htons(8080);

inet_aton (&addr.sin_addr,"127.0.0.1");

bzero(&msg, sizeof (msg));

msg.msg_name = &addr;

msg.msg_namelen = sizeof (addr);

for ( i = 0;

i < MSGS;

i++ ) { io[i].iov_base = buffer[i];

sprintf(buffer[i], "Buffer #%d: this is a test\n", i);

io[i].iov_len=strlen(buffer[i]);

} msg.msg_iov = io;

msg.msg_iovlen = MSGS;

if ( (bytes = sendmsg(sd, &msg, 0)) < 0 ) perror("sendmsg");

sendfile() Функция sendfile() реализует быстрый способ передачи файла через сокет.

Она извлекает данные из источника с дескриптором in_f d и записывает их в при емник с дескриптором out_fd. Указатель текущей позиции исходного файла не 390 Часть V. Приложения www.books-shop.com меняется, а файла получателя — меняется. Функция читает указанное число бай тов (параметр count) начиная с заданной позиции (параметр offset). По заверше нии функции указатель *offset ссылается на байт, идущий за последним прочи танным байтом.

Прототип #include int sendfile(int out_fd, int in_fd, off_t *offset, size_t count);

Возвращаемое значение При успешном завершении функция возвращает общее число скопированных байтов. В случае ошибки возвращается — 1, а в переменную errno записывается код ошибки.

Параметры out_f d Дескриптор получателя (указатель текущей позиции файла меняется) in_f d Дескриптор источника (указатель текущей позиции файла не меняется) offset Указатель на переменную, в которой содержится начальное смещение count Число отправляемых байтов Возможные ошибки EBADF Входной файл не был открыт для чтения или выходной файл не был открыт для записи EINVAL Дескриптор некорректен или заблокирован ENOMEM Недостаточно памяти для чтения из исходного файла ЕЮ Неопределенная ошибка при чтении из исходного файла Пример #include struct stat fdstat;

int client = accept(sd,0,0);

int fd = open("filename.gif", O_RDONLY);

fstat(fd, &fdstat);

sendfile(client, fd, 0, fdstat.st_size);

close(fd);

close(client);

recv() Функция recv() принимает сообщение от подключенного однорангового ком пьютера, клиента или сервера. Она работает подобно низкоуровневой функции read(), но дополнительно позволяет устанавливать управляющие флаги.

Приложение Б. Сетевые функции piracy@books-shop.com Прототип #include #include int recv(int sockfd, void *buf, int maxbuf, int options);

Возвращаемое значение Функция возвращает число прочитанных байтов или 1 в случае ошибки.

Параметры sockfd Дескриптор подключенного сокета buf Буфер, в который будет помещено поступившее сообщение maxbuf Размер буфера options Набор флагов, которые можно объединять с помощью операции побитового сложения:

* MSG_OOB. Запрашивает получение внеполосных данных, которые не передаются в обычном пото ке данных. В некоторых протоколах срочные данные помещаются в начало обычной очереди, по этому рассматриваемый флаг не может применяться при работе с такими протоколами;

* MSG_PEEK. Заставляет функцию читать данные, не удаляя их из очереди. Таким образом, при следующей операции чтения будут прочитаны те же самые данные;

* MSG_WAITALL. Запрашивает блокировку программы до тех пор, пока не будет получено все со общение целиком. Тем не менее функция может завершиться досрочно, если получен сигнал, произошла ошибка или соединение было разорвано противоположной стороной;

* MSG_ERRQUEUE. Запрашивает прием пакета из очереди ошибок сокета. Информация об ошибке передается в служебном сообщении, тип которого зависит от протокола (для IP сокета нужно ус тановить параметр IP_RECVERR). В теле сообщения находится структура sock_extended_error;

* MSG_NOSIGNAL. Отключает выдачу сигнала SIGPIPE в потоковом сокете при разрыве соединения на противоположной стороне Возможные ошибки EBADF Указан неверный дескриптор файла ENOTCONN Сокет не был подключен (см. функции connect() и accept()) ENOTSOCK Указанный дескриптор связан с файлом, а не с сокетом EAGAIN Задан режим неблокируемого ввода вывода, а данные недоступны, либо был установ лен период тайм аута, который превышен до того, как были получены данные EINTR Сигнал прервал выполнение операции чтения, прежде чем данные стали доступны EFAULT Указатель буфера чтения ссылается за пределы адресного пространства процесса EINVAL Передан неверный аргумент Пример /*** Получение сообщения (TCP, UDP) от подключенного узла ***/ int sockfd;

int bytes, bytes_wrote=0;

/*— Создание сокета, подключение к серверу/узлу —*/ if ( (bytes = recv(sockfd, buffer, msg_len, 0)) < 0 ) 392 Часть V. Приложения www.books-shop.com perror("send");

/*** Получение срочного сообщения (TCP) от подключенного узла ***/ /*** Этот код обычно находится в обработчике сигнала SIGURG ***/ int sockfd;

int bytes, bytes_wrote=0;

/*— Создание сокета, подключение к серверу —*/ if ( (bytes = recv(sockfd, buffer, msg_len, MSG_OOB)) < 0 ) perror("Urgent message");

recvfrom() Функция recvfrom() принимает сообщение от неподключенного однорангового компьютера (UDP и неструктурированные сокеты). В протоколе Т/ТСР эта функция никогда не используется. Вместо нее вызывается функция accept().

Прототип linclude linclude int recvfromfint sockfd, void* buf, int buf_len, int options, struct sockaddr *addr, int *addr_len);

Возвращаемое значение При успешном завершении возвращается число прочитанных байтов. В случае ошибки возвращается — 1, а в переменную errno записывается код ошибки.

Параметры sockfd Дескриптор сокета buf Буфер для приема сообщения buf _lеп Максимальный размер буфера (сообщение усекается, если буфер слишком мал) options Параметры управления каналом (такие же, как и в функции recv()) addr Адрес и порт отправителя addr_len Максимальный размер адресной структуры (адрес усекается, если буфер слишком мал);

по завершении функции в этом параметре будет содержаться реальная длина адреса Возможные ошибки (Те же, что и в функции recv()) Пример struct sockaddr_in addr;

int addr_len=sizeof(addr), bytes_read;

char buf[l024];

Приложение Б. Сетевые функции www.books-shop.com int sockfd = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

/* — привязка к конкретному порту —*/ bytes_read = recvfrom(sockfd, buf, sizeof(buf), 0, &addr, &addr_len);

if(bytes_read<0) perror("recvfrom failed");

recvmsg() Функция recvmsg() принимает сразу несколько сообщений от одного источни ка. Она может использоваться с сокетами типа SOCK_DGRAM (аналогично тому, как это происходит в случае функции sendmsg()).

Прототип #include #include #include int recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, unsigned int options);

Возвращаемое значение При успешном завершении возвращается общее число полученных байтов, в противном случае возвращается — 1.

Параметры sockfd Дескриптор сокета msg Буфер для принимаемых данных options Параметры управления каналом (такие же, как и в функции recv( )) Возможные ошибки (Те же, что и в функции recv()) Пример char buffer[MSGS][1000];

struct sockaddr_in addr;

struct iovec io[MSGS];

struct msghdr msg;

bzero(&addr, sizeof(addr));

msg.msg_name = &addr;

msg.msg_namelen = sizeof (addr);

for ( i = 0;

i < MSGS;

i++ ) { io[i].iov_base = buffer(i);

io[i].iov_len = sizeof (buffer[i]);

} 394 Часть V. Приложения www.books-shop.com msg.msg_iov = io;

msg.msg_iovlen = MSGS;

if ( (bytes = recvmsg(sd, &msg, 0)) < 0 ) perror("recvmsg");

Разрыв соединения После того как программа закончила сеанс связи с внешним узлом, она долж на закрыть соединение. Ниже описывается функция, ответственная за разрыв со единения.

shutdown() Функция shutdown() закрывает указанные части канала передачи данных. Со единение, устанавливаемое посредством сокета, по умолчанию является двуна правленным. Если нужно сделать его доступным только для чтения или только для записи, то следует с помощью функции shutdown() закрыть один из концов канала.

Прототип #include int shutdown(int sockfd, int how);

Возвращаемое значение Если все прошло успешно, возвращается 0. В случае ошибки ее код можно найти в переменной еrrno.

Параметры sockfd Дескриптор сокета how флаг, указывающий на то, какую часть канала следует закрыть:

* SHUT_RD (0) — сделать канал доступным только для записи;

* SHUT _WR(1) — сделать канал доступным только для чтения;

* SHUT_RDWR (2) — закрыть обе половины канала (эквивалентно вызову функции close()).

Выполнять эти действия можно только в отношении подключенных сокетов Возможные ошибки EBADF Указан неверный дескриптор сокета ENOTSOCK Указанный дескриптор связан с файлом, а не с сокетом ENOTCONN Указанный сокет не является подключенным Приложение Б. Сетевые функции www.books-shop.com Пример int sockfd;

struct sockaddr_in addr;

sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

bzero(&addr, sizeof(addr));

addr.sin_family = AF_INET;

addr.sin_port = htons(DEST_PORT);

inet_aton (DEST_ADDR, &addr. sin_addr);

connect(sockfd, &addr, sizeof(addr));

if ( shutdown(sockfd, SHUT_WR) != 0 ) PANIC("Can't make socket input only");

Преобразование данных в сети Работая с данными по сети, необходимо учитывать порядок следования бай тов, преобразовывать адреса и т.д. В библиотеку Socket API входит достаточно большое число функций, помогающих получать информацию в нужном формате.

Ниже описаны функции, которые использовались в книге.

htons(), htonl() Функции htons() и htonl() преобразуют двоичные данные из серверного по рядка следования байтов в сетевой. В случае процессора с прямым порядком хра нения данных происходит перестановка байтов. Если в компьютере установлен процессор с обратным порядком байтов, функция возвращает свой аргумент в неизменном виде.

Прототип #include unsigned short int htons(unsigned short int host_short);

unsigned long int htonl(unsigned long int host_long);

Возвращаемое значение Преобразованный аргумент (16 или 32 разрядный).

Параметры host_short 16 разрядное значение с серверным порядком следования байтов host_long 32 разрядное значение с серверным порядком следования байтов Возможные ошибки (отсутствуют) 396 Часть V. Приложения www.books-shop.com Пример /*** Связываем сокет с портом 1023 ***/ struct sockaddr_in addr;

addr.sin_port = htons(1023);

/*** Связываем сокет с адресом 128.1.32.10 ***/ struct sockaddr_in addr;

addr.sin_addr.s_addr = htonl(Ox8001200A);

ntohs(), ntohl() Функции ntohs() и ntohl() преобразуют двоичные данные из сетевого порядка следования байтов в серверный.

Прототип #include unsigned short int ntohs(unsigned short int network_short);

unsigned long int ntohl(unsigned long int network_long);

Возвращаемое значение Преобразованный аргумент (16 или 32 разрядный).

Параметры network_short 16 разрядное значение с сетевым порядком следования байтов network_long 32 разрядное значение с сетевым порядком следования байтов Возможные ошибки (отсутствуют) Пример struct sockaddr_in addr;

int client, addrlen=sizeof(addr);

client = accept(sockfd, &addr, &addrlen);

if ( client > 0 ) printf("Connected %lX:%d\n", ntohl(addr.sin_addr), ntohs(addr.sin_port));

inet_addr() Функция inet_addr() считается устаревшей. Она преобразует IP адрес из то чечной нотации в двоичную форму с сетевым порядком следования байтов. В случае неудачи возвращается значение — 1, которое также является корректным IP адресом (255.255.255.255). Лучше пользоваться функцией inet_aton().

Приложение Б. Сетевые функции www.books-shop.com Прототип #include unsigned long int inet_addr(const char *ip_address);

Возвращаемое значение He нуль Если все прошло успешно, возвращается преобразованный IP адрес INADDR_NONE ( 1) Аргумент является неправильным. (Это ошибка функции. Она не возвращает от рицательное значение, а значение 255.255.255.255 обозначает обычный ши роковещательный адрес.) Параметры ip_address IP адрес в традиционной, точечной нотации (например, 128.187.34.2) Возможные ошибки (переменная errno не устанавливается) Пример if ( (addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("182.187.34.2")) == 1 ) perror("Couldn't convert address");

inet_aton() Функция inet_aton() преобразует IP адрес из точечной нотации в двоичную форму с сетевым порядком следования байтов. Она заменяет функцию inet_addr().

Прототип #include int inet_aton(const char *ip_addr, struct in_addr *addr);

Возвращаемое значение Если все прошло успешно, возвращается ненулевое значение. В противном случае возвращается нуль.

Параметры ip_addr ASCII строка с IP адресом (например, 187.34.2.1) addr Переменная, куда записывается адрес;

обычно заполняется поле sin_addr структуры sockaddr_in 398 Часть V. Приложения www.books-shop.com Возможные ошибки (переменная errno не устанавливается) Пример struct sockaddr_in addr;

if ( inet_aton("187.43.32.1", &addr.sin_addr) == perror("inet_aton() failed");

inet_ntoa() Функция inet_ntoa() преобразует IP адрес из двоичной формы с сетевым по рядком следования байтов в точечную нотацию.

Прототип iinclude int inet_ntoa(struct in_addr *addr);

Возвращаемое значение Функция возвращает строку с адресом.

Параметры addr Двоичный адрес (обычно это адресное поле структуры sockaddr_in) Возможные ошибки (переменная errno не устанавливается) Пример clientfd = accept(serverfd, &addr, &addr_size);

if ( clientfd > 0 ) printf("Connected %s:%d\n", inet_ntoa(addr.sin_addr), ntohs(addr.sin_port));

inet_pton() Функция inet_pton() преобразует адрес IPv4 или IPv6 из символьного пред ставления в двоичную форму с сетевым порядком следования байтов.

Прототип Iinclude int inet_pton(int domain, const char* prsnt, void* addr);

Приложение Б. Сетевые функции www.books-shop.com Возвращаемое значение В случае успешного завершения возвращается ненулевое значение. Если воз никает ошибка, возвращается нуль.

Параметры domain Семейство адресов (AF_INET или AF_INET6) prsnt ASCII строка с IP адресом (например, 187.34.2.1 или FFFF:8090:АОЗ:3245) addr Переменная, куда записывается адрес;

обычно заполняется поле sin_addr структуры sockaddr_in или поле sin6_addr структуры sockaddr_in Возможные ошибки (переменная errno не устанавливается) Пример struct sockaddr_in addr;

if ( inet_pton(AF_INET, "187.43.32.1", &addr.sin_addr) == 0 ) perror("inet pton() failed");

inet_ntop() Функция inet_pton() преобразует адрес из двоичного представления с сетевым порядком следования байтов в символьную форму. Функция поддерживает се мейства адресов AF_INET и AF_INET6.

Прототип #include int inet_ntop(int domain, struct in_addr *addr, char* str, int len);

Возвращаемое значение Функция возвращает строку str.

Параметры domain Семейство адресов (AF_INET или AF_INET6) addr Двоичный адрес (обычно это адресное поле структуры sockaddr in) str Буфер для строки адреса len Размер буфера 400 Часть V. Приложения www.books-shop.com Возможные ошибки (переменная errno не устанавливается) Пример char str[100];

clientfd = accept(serverfd, &addr, &addr_size);

if ( clientfd > 0 ) printf("Connected %s:%d\n", inet_ntop(AF_INET, addr.sin_addr, str, sizeof(str)), ntohs(addr.sin_port));

Работа с сетевыми адресами В библиотеку Socket API входят также функции, позволяющие получить дос туп к различным службам имен или самостоятельно выполняющие преобразова ния имен.

getpeername() Функция getpeername() определяет адрес или имя компьютера, подключенного к противоположному концу сокета с дескриптором sockfd. Результат помещается в буфер addr. Параметр addr_len определяет размер адресного буфера. Это та же самая информация, которую можно получить с помощью функции accept().

Прототип #include int getpeername(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addr_len);

Возвращаемое значение В случае успешного завершения возвращается нуль. Если произошла ошибка, ее код помещается в переменную errno.

Параметры sockfd Дескриптор подключенного сокета addr Буфер, в который помещается адресная структура addr_len Размер буфера;

этот параметр передается по ссылке, так как функция записывает сюда реальный размер адреса Возможные ошибки EBADF Указан неверный дескриптор Приложение Б. Сетевые функции piracy@books-shop.com ENOTSOCK Указанный дескриптор относится к файлу, а не к сокету ЕNOТСОNN Сокет не подключен ENOBUFS В системе недостаточно ресурсов для выполнения операции EFAULT Указатель addr ссылается за пределы адресного пространства процесса Пример struct sockaddr_in addr;

int addr_len = sizeof(addr);

if { getpeername(client, &addr, &addr_len) != 0 ) perror("getpeername() failed");

printf("Peer: %s:%d\n", inet_ntoa(addr.sin_addr), ntohs(addr.sin_port));

gethostname() Функция gethostname() возвращает имя локального узла. Результат помещается в буфер name, размер которого определяется параметром len.

Прототип #include int gethostname(char *name, size_t len);

Возвращаемое значение В случае успешного завершения возвращается нуль. Если произошла ошибка, ее код помещается в переменную errno.

Параметры name Буфер, в который записывается имя узла len Размер буфера Возможные ошибки EINVAL Параметр len является отрицательным либо, если функция выполняется на платформе Linux/i386, значение параметра len оказалось меньше, чем реальный размер имени EFAULT Параметр name содержит неправильный адрес Пример char name[50];

if ( gethostname(name, sizeof(name)) != perror("gethostname() failed");

printf("My host is: %s\n", name);

402 Часть V. Приложения www.books-shop.com gethostbyname() Функция gethostbyname() ищет имя узла в базе данных DNS сервера и преоб разует его в IP адрес. Функции может передаваться как имя, так и сам адрес. Во втором случае поиск не осуществляется;

вместо этого адрес возвращается в полях h name и h addr list[0] структуры hostent.

Прототип #include struct hostent *gethostbyname(const char *name);

Возвращаемое значение Функция возвращает указатель на структуру hostent. В случае неудачи возвра щается NULL. В структуре содержится список всех имен и адресов, связанных с данным узлом. Макроконстанта h_addr существует для совместимости со старыми приложениями.

#define h_addr h_addr_list[0] struct hostent { char *h_name;

/* официальное имя узла */ char **h_aliases;

/* список псевдонимов */ int h_addrtype;

/* тип адреса */ int h_length;

/* длина адреса */ char **h_addr_list;

/* список адресов;

нулевой главный */ };

Параметры name Имя узла для поиска или IP адрес Возможные ошибки ENOTFOUND Указанный узел не найден NO_ADDRESS, NO_DATA Указанное имя является корректным, но с ним не связан IP адрес NO_RECOVERY Произошла фатальная ошибка сервера имен EAGAIN Произошла временная ошибка сервера имен, повторите попытку позднее Пример int i;

struct hostent *host;

host = gethostbyname("sunsite.unc.edu");

if ( host != NULL ) { printf("Official name: %s\n", host >h_name);

for ( i = 0;

host >h_aliases[i] != 0;

i++) printf(" alias[%d]: %s\n", i+1, host >h_aliases[i]);

Приложение Б. Сетевые функции www.books-shop.com printf("Address type=%d\n", host >h_addrtype);

for ( i = 0;

i < host >h_length;

i++) printf("Addr[%d]: %s\n", i+1, inet_ntoa(host >h_addr_list[i]));

} else perror("sunsite.unc.edu");

getprotobyname() Функция getprotobyname() просматривает файл /etc/protocols в поиске прото кола с указанным именем. Эту функцию можно использовать для трансляции имен протоколов, таких как HTTP, FTP или Telnet, в соответствующие им номе ра портов.

Прототип #include struct protoent *getprotobyname(const char* pname);

Возвращаемое значение В случае успешного завершения функция возвращает указатель на структуру protoent. В противном случае возвращается NULL.

struct protoent { char *p_name;

/* официальное имя протокола */ char **p_aliases;

/* список псевдонимов */ int p_proto;

/* номер порта */ };

Параметры pname Имя протокола;

это может быть любое известное имя протокола или псевдоним Возможные ошибки (переменная errno не устанавливается) Пример #include int i;

struct protoent *proto = getprotobyname("http");

if ( proto != NULL ) { printf("Official name: %s\n", proto >name);

printf("Port!: %d\n", proto >p proto);

for ( i = 0;

proto >p aliases[I] != 0;

404 Часть V. Приложения www.books-shop.com printf("Alias[%d]: %s\n", i+1, proto >p_aliases[i]);

else perror("http");

Управление сокетами Когда сокет открыт, можно менять самые разные его параметры. Для этой це ли предназначены описанные ниже функции.

setsockopt() Функция setsockopt() изменяет поведение сокета. У каждого параметра сокета есть значение (некоторые доступны только для чтения). Полный список парамет ров приведен в приложении А, "Информационные таблицы".

Прототип #include #include int setsockopt(int sd, int level, int optname, const void *optval, socklen_t optlen);

Возвращаемое значение В случае успешного завершения возвращается нуль. Если произошла ошибка, ее код помещается в переменную errno.

Параметры sd Дескриптор сокета level Уровень параметра сокета (SOL_SOCKET, SOL_IP, SOL_IPV6, SOL_TCP) optname Имя параметра сокета optval Указатель на новое значение параметра сокета optlen Длина параметра сокета в байтах Возможные ошибки EBADF Указан неверный дескриптор сокета ENOTSOCK Указанный дескриптор относится к файлу, а не к сокету ENOPROTOOPT Указанный параметр сокета не известен на данном уровне EFAULT Указатель optval ссылается за пределы адресного пространства процесса Примеры const int TTL=128;

/*— Задание предельного числа переходов равным 128 —*/ Приложение Б. Сетевые функции www.books-shop.com if ( setsockopt(sd, SOL_IP, SO_TTL, &TTL, sizeof(TTL)) != 0 ) perror("setsockopt() failed");

getsockopt() Функция getsockopt() возвращает значение указанного параметра сокета.

Прототип #include iinclude int getsockopt(int sd, int level, int optname, void *optval, socklen_t *optlen);

Возвращаемое значение В случае успешного завершения возвращается нуль. Если произошла ошибка, ее код помещается в переменную errno.

Параметры sd Дескриптор сокета level Уровень параметра сокета (SOL_SOCKET, SOL_IP, SOL_IPV6, SOL_TCP) optname Имя параметра сокета optval Буфер для значения параметра сокета optlen Длина буфера;

это значение передается по ссылке, так как функция записывает сюда реальную длину буфера Возможные ошибки EBADF Указан неверный дескриптор сокета ENOTSOCK Указанный дескриптор относится к файлу, а не к сокету ENOPROTOOPT Указанный параметр сокета не известен на данном уровне EFAULT Указатель optval или optlen ссылается за пределы адресного пространства процесса Пример int error, size = sizeof(error);

if ( getsockopt(sd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, &size)) != 0 ) perror("getsockopt() failed");

printf("socket error=%d\n", error);

406 Часть V. Приложения www.books-shop.com Приложение API функции ядра В В этом приложении...

Задания Потоки Блокировка Сигналы Работа с файлами www.books-shop.com В этом приложении приведена справочная информация, касающаяся библио течных функций ядра и системных вызовов, которые не связаны с сокетами на прямую, но обычно используются совместно с ними.

Задания К заданиям относятся процессы и потоки. Функции библиотеки Pthreads, предназначенные для работы с потоками, будут рассматриваться в следующем разделе. Здесь же речь пойдет о функциях, применяемых к процессам.

fork() Функция fork() создает новый процесс (независимое задание). Дочерний про цесс выполняет тот же программный файл, что и его предок. Необходимо преду смотреть ветвление алгоритма в программе, иначе произойдет дублирование ис полняемого кода.

Прототип #include pid_t fork(void);

Возвращаемое значение 0 Текущее задание является дочерним >0 Текущее задание является родительским <0 Дочернее задание не удалось создать;

код ошибки содержится в переменной errno Параметры (отсутствуют) Возможные ошибки EAGAIN Недостаточно памяти для копирования таблицы страниц родительского задания и создания информационной структуры дочернего задания ENOMEM Недостаточно памяти для создания необходимых структур ядра Пример int PID;

if ( (PID = fork()) == 0 ) { /*— ПОТОМОК —*/ /*** выполняем соответствующие действия ***/ exit(status);

} else if ( PID > 0 ) { /*— ПРЕДОК —*/ 408 Часть V. Приложения www.books-shop.com int status;

/*** выполняем соответствующие действия ***/ wait(Sstatus);

/* эта функция может вызываться в обработчике сигнала SIGCHLD */ } else /*— ОШИБКА —*/ perror("fork() failed");

_clone() Это низкоуровневый системный вызов, предназначенный для создания зада ний. Можно непосредственно указывать, какие данные будут совместно исполь зоваться родительским и дочерним заданиями. Эта функция предназначена для настоящих профессионалов, так как любая ошибка может привести к непредска зуемой работе программы.

Прототип iinclude int _clone(int (*fn)(void* arg), void* stacktop, int flags, void* arg);

Возвращаемое значение Функция возвращает идентификатор созданного задания. В случае неудачи код ошибки записывается в переменную errno.

Параметры f n Указатель на функцию потока, принимающую аргумент типа void*;

когда она завер шается, операционная система останавливает поток stacktop Указатель на вершину стека дочернего задания (самый старший адрес блока данных);

этот стек имеет фиксированный размер и не может увеличиваться подобно стеку обычного задания flags Набор флагов, определяющих, какие области памяти совместно используются и какой сигнал посылать в случае завершения дочернего задания. Поддерживаются все виды сигналов, и при завершении задания операционная система сгенерирует любой ука занный сигнал.

Следующие флаги определяют, какие из областей памяти задания будут доступны для совместного использования:

* CLONE_VM. Совместное использование области данных между заданиями. Если флаг указан, будут доступны все статические и предварительно инициализированные переменные, а так же блоки, выделенные в куче. В противном случае в дочернем задании будет создана копия области данных;

* CLONE_FS. Совместное использование информации о файловой системе: о текущем катало ге, корневом каталоге и стандартном режиме доступа к файлам (значение umask). Если флаг не указан, задания будут вести себя независимо друг от друга;

* CLONE FILES. Совместное использование открытых файлов. Когда в одном задании пере мещается указатель текущей позиции файла, в другом задании отразится это изменение, и если закрыть файл в одном задании, то и в другом он станет недоступным. Если флаг не Приложение В. API функции ядра www.books-shop.com указан, в дочернем задании создаются новые ссылки на открытые индексные дескрипторы;

* CLONE SIGHAND. Совместное использование таблиц сигналов. Каждое задание может запре тить обработку того или иного сигнала с помощью функции sigprocmask( ), и это не отра зится на других заданиях. Если флаг не указан, в дочернем задании создается копия табли цы сигналов;

* CLONE_PID. Совместное использование идентификатора процесса. Применять данный флаг следует осторожно, так как он не всегда поддерживается (как это имеет место в случае биб лиотеки Pthreads). Если флаг не указан, в дочернем задании создается новый идентификатор процесса arg Указатель на блок данных, передаваемых в качестве параметра потоковой функции f п.

Эти данные должны находиться в совместно используемой области памяти Возможные ошибки EAGAIN Недостаточно памяти для копирования таблицы страниц родительского задания и соз дания информационной структуры дочернего задания ENOMEM Недостаточно памяти для создания необходимых структур ядра Пример fdefine STACKSIZE void Child(void *arg) { /* код потомка */ exit(O);

} int main (void) { int cchild;

char *stack = malloc( STACKSIZE);

if ( (cchild = _clone(&Child, stack+STACKSIZE 1, SIGCHLD, 0)) == 0 ) { /*** секция дочернего задания — недоступна ***/ } else if ( cchild > 0 ) wait();

else perror("Can't clone task");

} exec() Функции данного семейства предназначены для запуска внешних программ (это могут быть либо двоичные исполняемые файлы, либо сценарии, начинающиеся со строки вида #! <интерпретатор> [аргументы]). Функция замещает контекст те кущего выполняемого задания контекстом внешней программы, которая сохраняет идентификатор запустившего ее процесса и список открытых файлов.

410 Часть V. Приложения www.books-shop.com В семейство входят функции execl(), execlp(), execle(), execv() и execvp(), которые являются надстройками к основной функции execve().

Прототип #include int execve(const char* path, char* const argv[], char* const envp[]);

int execl(const char* path, const char* argv,...);

int execlp(const char* file, const char* argv,...);

int execle(const char* path, const char* argv,..., char* const envp[]);

int execv(const char* path, char* const argv[]);

int execvp(const char* file, char* const argv[]);

Возвращаемое значение В случае успешного завершения ни одна из функций семейства не возвраща ется в программу. Если же произошла ошибка, возвращается значение — 1.

Параметры file Имя исполняемого файла;

функция ищет программу, просматривая список каталогов, указанный в переменной среды PATH path Полное путевое имя исполняемого файла argv Массив аргументов командной строки исполняемой программы;

первым аргументом всегда является имя программы, а последним — значение NULL (0) arg Аргумент командной строки исполняемой программы;

если за ним следует многото чие (...). то есть и другие аргументы;

первым всегда указывается имя программы, а последним — значение NULL (0) envp Массив с описанием переменных среды;

каждый элемент массива имеет формат <имя>=<значение> (например, TERM=vt100);

последний элемент массива всегда имеет значение NULL (0) Возможные ошибки EACCES Отсутствуют права на запуск программы или интерпретатора, нет доступа к одному из каталогов в путевом имени либо файловая система смонтирована с указанием па раметра поехес EPERM Для файла установлен бит SUID или SGID, а файловая система смонтирована с ука занием параметра nosuid либо нет прав суперпользователя E2BIG Список аргументов слишком велик ENOEXEC Исполняемый файл имеет незнакомый формат, предназначен для другой архитекту ры или не может быть выполнен по какой то иной причине EFAULT Имя файла находится в недоступном адресном пространстве ENAMETOOLONG Имя файла слишком велико ENOENT Файл, сценарий или интерпретатор отсутствует Приложение В. API функции ядра piracy@books-shop.com ENOMEM Недостаточно памяти ядра для завершения операции ENOTDIR Компонент путевого имени файла, сценария или интерпретатора не является катало гом ELOOP При разрешении путевого имени обнаружено слишком много символических ссылок ETXTBUSY Исполняемый файл открыт для записи несколькими процессами ЕЮ Ошибка ввода вывода ENFILE Достигнут лимит числа открытых файлов в системе EMFILE Достигнут лимит числа открытых файлов в процессе EINVAL В исполняемом файле имеется несколько сегментов PT_INTERP EISDIR Указанное имя интерпретатора относится к каталогу ELIBBAD Интерпретатор имеет незнакомый формат Пример execl("/bin/ls", "/bin/ls", " al", "/home", "/boot", 0);

perror("execl() failed");

/* проверка IF не нужна: при успешном завершении функция не передает управление программе */ char *args[] = {"ls", " al", "/home", "/boot", 0};

execvp(args[0], args);

perror("execvp() failed");

sched_yield() Функция sched_yield() отдает контроль над процессором без блокирования.

Она сообщает планировщику о том, что текущее выполняемое задание хочет от казаться от оставшейся части выделенного ему процессорного времени. Функция завершится, когда программе будет предоставлен следующий временной интер вал.

Прототип #include int sched_yield(void);

Возвращаемое значение При успешном завершении функция возвращает 0, в противном случае — 1.

Параметры (отсутствуют) Возможные ошибки (не определены) 412 Часть V. Приложения www.books-shop.com Пример #include sched_yield();

wait(), waitpid() Функции wait() и waitpid() дожидаются завершения дочернего процесса и уведомляют об этом родительскую программу. Их назначение заключается в том, чтобы предотвратить проникновение процессов зомби в таблицу процессов и ос вободить ценные системные ресурсы. Функция wait() ожидает завершения лю бого процесса. В функции waitpid() можно указать конкретный процесс или группу процессов. Узнать, как завершился потомок, можно с помощью одного из следующих макросов.

• WIFEXITED(cтaтyc) — возвращает ненулевое значение, если дочернее за дание завершилось успешно.

• WEXITSTATUS(статус) — возвращает младший байт кода завершения до чернего задания, который мог быть задан в функции exit() или опера торе return. Этот макрос может быть вызван только в том случае, если макрос WIFEXITED вернул ненулевое значение.

• WIFSIGNALED(статус) — возвращает true, если дочернее задание завер шилось из за не перехваченного сигнала.

• WTERMSIG(cтaтyc) — возвращает номер сигнала, вызвавшего завершение потомка. Этот макрос может быть вызван только в том случае, если макрос WIFSIGNALED вернул ненулевое значение.

• WIFSTOPPED(статус) — возвращает true, если дочернее задание приоста новлено. Это возможно только в том случае, если функция была вызва на с параметром options, равным WUNTRACED.

• WSTOPSIG(статус) — возвращает номер сигнала, вызвавшего останов до чернего задания. Этот макрос может быть вызван только в том случае, если макрос WIFSTOPPED вернул ненулевое значение.

Прототип linclude linclude PID_t wait(int *status);

PID_t waitpid(PID_t pid, int *status, int options);

Возвращаемое значение Обе функции возвращают идентификатор завершившегося дочернего задания.

Приложение В. API функции ядра www.books-shop.com Параметры PID Указывает, завершения какого процесса следует дождаться:

* < 1 — дождаться любого дочернего процесса, чей идентификатор группы равен идентифика тору родительского процесса;

* == 1 — дождаться любого дочернего процесса (такое поведение соответствует работе функ ции wait());

* == 0 — дождаться любого дочернего процесса, чей идентификатор группы равен идентифика тору группы родительского процесса;

* > 0 — дождаться дочернего процесса, чей идентификатор равен заданному status В этом параметре возвращается код завершения потомка;

если он не равен 0 или NULL, то содержит значение, указанное в функции exit() options * WNOHANG. Указывает на то, что функция должна немедленно вернуть значение, если дочернее задание еще не завершилось;

* WUNTRACED. Указывает на то, что функция должна вернуть значение, если дочернее задание приостановлено, а его статус не был сообщен Возможные ошибки ECHILD Процесс с указанным идентификатором не существует или не является потомком вызы вающего процесса (это может произойти, если в обработчике сигнала SIGCHLD установ лен атрибут SIG_IGN) EINVAL Указано неправильное значение параметра options EINTR Режим WNOHANG не задан, но был получен неблокируемый сигнал или сигнал SIGCHLD;

следует повторно вызвать функцию Пример void sig_child(int signum) /* этот обработчик дожидается завершения одного дочернего задания */ { int status;

wait(&status);

if ( WIFEXITED(status) ) printf("Child exited with the value of %d\n", WEXITSTATUS(status));

if ( WIFSIGNALED(status) ) printf("Child aborted due to signal l%d\n", WTERMSIG(status));

if ( WIFSTOPPED(status) ) printf("Child stopped on signal #%d\n" WSTOPSIG(status));

void sig_child(int signum) /* этот обработчик удаляет из таблицы процессов всех зомби */ while ( waitpid( l, О, WNOHANG) > 0 );

} 414 Часть V. Приложения www.books-shop.com Потоки Ниже описан ряд функций библиотеки Pthreads.

pthread_create() Функция pthread_create() создает так называемый облегченный процесс ядра — поток. Он начинает выполняться в функции, на которую ссылается указатель start_fn (ей передается аргумент arg). Потоковая функция должна возвращать значение типа void*, но даже если она этого не делает, поток все равно успешно завершается, а его код завершения устанавливается равным NULL.

Прототип #include int pthread_create(pthread_t *tchild, pthread_attr_t *attr, void* (*start_fn)(void *), void *arg);

Возвращаемое значение В случае успешного завершения возвращается положительное значение. Если при создании потока возникли какие то ошибки, функция возвращает отрица тельное число, а код ошибки записывается в переменную errno.

Параметры tchild Дескриптор нового потока (передается по ссылке);

при успешном завершении функ ция возвращает здесь дескриптор созданного потока attr Набор атрибутов, описывающих поведение нового потока и его взаимодействие с родительской программой start_f n Указатель на функцию, содержащую код потока;

функция должна возвращать значе ние типа void* arg Параметр, передаваемый потоковой функции;

он должен представлять собой ссылку на переменную, не являющуюся стековой и недоступную для совместного использо вания (если только не планируется блокировать ее) Возможные ошибки EAGAIN Недостаточно системных ресурсов для создания нового потока (число активных по токов превысило значение PTHREAD_THREADS_MAX) Пример void* child (void *arg) { /* код потомка */ pthread_exit(arg);

/* завершение потока и возврат параметра */ } Приложение В. API функции ядра www.books-shop.com int main(void) { pthread_t tchild;

if ( pthread_create(&tchild, 0, child, 0) < 0 ) perror("Can't create thread!");

/* выполняем соответствующие действия */ if ( pthread_join(tchild, 0) != 0 ) perror("Join failed");

pthread_join() Функция pthread_join() напоминает системный вызов wait(), но дожидается завершения дочернего потока.

Прототип #include int pthread_join(pthread_t tchild, void **retval);

Возвращаемое значение В случае успешного завершения возвращается положительное значение. Если возникли какие то ошибки, функция возвращает отрицательное число, а код ошибки записывается в переменную errno.

Параметры tchild Дескриптор потока, завершения которого необходимо дождаться retval Указатель на код завершения потока (передается по ссылке) Возможные ошибки ESRCH Не найден поток, соответствующий указанному дескриптору EINVAL Поток был отсоединен EDEADLK Аргумент tchild идентифицирует вызывающий поток Пример (см. пример для функции pthread_create()) pthread_exit() Функция pthread_exit() завершает выполнение текущего потока, возвращая вызывающему потоку аргумент retval. Можно также воспользоваться обычным оператором return.

416 Часть V. Приложения www.books-shop.com Прототип #include void pthread exit(void *retval);

Возвращаемое значение (отсутствует) Параметр retval Значение, передаваемое вызывающему потоку;

необходимо убедиться, что это не стековая переменная Возможные ошибки (отсутствуют) Пример (см. пример для функции pthread created) pthread_detach() Функция pthread_detach() отключает указанный поток от родительского зада ния. Обычно нужно ждать завершения каждого дочернего процесса и потока. С помощью этой функции можно дать некоторым потокам возможность выпол няться независимо.

Прототип #include int pthread_detach(pthread_t tchild);

Возвращаемое значение В случае успешного завершения возвращается положительное значение. Если возникли какие то ошибки, функция возвращает отрицательное число, а код ошибки записывается в переменную errno.

Параметр tchild Дескриптор дочернего потока Возможные ошибки ESRCH Не найден поток, соответствующий указанному дескриптору EINVAL Поток уже был отсоединен EDEADLK Аргумент tchild идентифицирует вызывающий поток Приложение В. API функции ядра www.books-shop.com Пример void* child(void *arg) /* код потомка */ pthread exit(arg);

/* завершение потока и возврат параметра */ int main(void) { pthread_t tchild;

if ( pthread_create(&tchild, 0, child, 0) < 0 ) perror("Can't create thread!");

else pthread_detach(tchild);

/* выполняем требуемые действия */ } Блокировка Основное преимущество потоков заключается в возможности совместного ис пользования данных. Поскольку потоки могут одновременно обращаться к одной и той же области памяти, иногда необходимо блокировать память для обеспече ния монопольного доступа. Ниже описываются функции, используемые при соз дании блокировок.

pthread_mutex_init(), pthread_mutex_destroy() Функции pthread_mutex_init() и pthread_rautex_destroy() создают и уничтожают объекты исключающих семафоров. Необходимость в инициализирующей функ ции возникает редко, так как можно работать с готовыми семафорами. Функция pthread_mutex_destroy() уничтожает любые ресурсы, связанные с исключающим семафором, но, поскольку в Linux таковые отсутствуют, функция всего лишь проверяет, разблокирован ли ресурс.

Прототип #include /*— Готовые семафоры —*/ pthread_mutex_t fastmutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

pthread_mutex_t recmutex = PTHREAD_RECURSIVE_MUTEX_INITIALIZER_NP;

pthread_mutex_t errchkmutex = PTHREAD_ERRORCHECK_MUTEX_INITIALIZER_NP;

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *mutexattr);

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

418 Часть V. Приложения www.books-shop.com Возвращаемое значение Всегда нуль.

Параметры mutex Дескриптор создаваемого или уничтожаемого семафора mutexattr Атрибуты семафора;

если этот параметр равен NULL, используются стандартные установки (как у семафора PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER) Возможные ошибки (отсутствуют) pthread_mutex_lock(), pthread_mutex_trylock() Функции pthread_mutex_lock() и pthread_mutex_trylock() соответственно бло кируют и пытаются блокировать исключающий семафор, защищающий вход в критическую секцию. Семафор в данном случае выступает в роли своего рода би лета на указанное место. Если другой поток пытается занять это место, он блоки руется до тех пор, пока предыдущий поток не освободит исключающий семафор.

Прототип #include int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

intpthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t*mutex);

Возвращаемое значение В случае успешного завершения возвращается нуль, при возникновении ошиб ки — ненулевое значение. Точный код ошибки записывается в переменную errno.

Параметр mutex Объект исключающего семафора Возможные ошибки EINVAL Исключающий семафор не был инициализирован должным образом EDEADLK (функция pthread_mutex_trylock()) Вызывающий поток уже заблокировал исклю чающий семафор (данная ошибка выдается только для семафоров, в которых включен режим контроля ошибок) EBUSY (функция pthread_mutex_lock()) Вызывающий поток в настоящее время заблокирован Пример pthread mutex t mutex = fastmutex;

Приложение В. API функции ядра www.books-shop.com if ( pthread_mutex_lock(&mutex) == 0 ) { /*** работа с критическими данными ***/ pthread_mutex_unlock(&mutex);

pthread_mutex_t mutex = fastmutex;

/* — Выполнение других действий в ожидании семафора — */ while ( pthread_mutex_trylock(&mutex) != О && errno == EBUSY ) { /*** ожидание семафора ***/ } /* — Семафор получен! Есть доступ к критической секции — */ if ( errno != ENOERROR) { /*** работа с критическими данными ***/ pthread_mutex_unlock(&mutex);

} pthread_mutex_unlock() Функция pthread_mutex_unlock() разблокирует исключающий семафор.

Прототип #include int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

Возвращаемое значение В случае успешного завершения возвращается нуль, при возникновении ошибки — ненулевое значение. Точный код ошибки записывается в переменную errno.

Параметр mutex Объект исключающего семафора Возможные ошибки EINVAL Исключающий семафор не был инициализирован должным образом EPERM Вызывающий поток не является владельцем исключающего семафора (данная ошибка вы дается только для семафоров, в которых включен режим контроля ошибок) Пример (см. пример для функции pthread_mutex_lock()) 420 Часть V. Приложения www.books-shop.com Сигналы При работе с процессами и потоками программа может получать сигналы (или асинхронные уведомления). Ниже описаны системные вызовы, позволяющие пе рехватывать и обрабатывать сигналы.

signal() Функция signal() регистрирует функцию sig_fn в качестве обработчика сигна ла signum. По умолчанию сигнал посылается однократно (после получения пер вого сигнала все последующие сигналы направляются стандартному системному обработчику).

Прототип #include void (*signal(int signum, void (*sig_fn)(int signum)))(int signum);

ИЛИ typedef void (*TSigFn)(int signum);

TSigFn signal(int signum, TSigFn sig_fn);

Возвращаемое значение При успешном завершении возвращается указатель на функцию обработки сигнала, в противном случае возвращается нуль.

Параметры signum Номер перехватываемого сигнала sig_f n Функция обработчик, вызываемая планировщиком Возможные ошибки (переменная errno не устанавливается) Пример void sig_handler(int signum) { switch ( signum ) { case SIGFPE:

} } if ( signal(SIGFPE, sig_handler) == 0 ) perrorf("signal() failed");

Приложение В. API функции ядра piracy@books-shop.com sigaction() Подобно функции signal(), функция sigaction() регистрирует процедуру об работки указанного сигнала. В то же время она предоставляет гораздо больше возможностей в управлении сигналами.

Прототип #include int sigaction(int signum, const struct sigaction *sigact, struct sigaction *oldsigact);

Возвращаемое значение При успешном завершении возвращается нуль, иначе — ненулевое значение.

Параметры signum Номер перехватываемого сигнала sigact Требуемое действие и функция обработки сигнала;

объявление структуры sigaction таково:

struct sigaction { void (*sa handler)(int);

sigset_t sa_mask;

int sa_flags;

void (*sa_restorer)(void);

};

sa_handler Указатель на функцию обработки сигнала sajnask Список сигналов, которые будут блокироваться во время выполнения обработчика сиг налов sa_flags Флаги, задающие порядок обработки сигнала. Можно использовать такие константы:

* SA_NOCLDSTOP. Если обрабатывается сигнал SIGCHLD, игнорировать случаи, когда дочернее задание приостанавливает свою работу;

* SA_ONESHOT или SA_RESETHAND. Возвращаться к стандартному системному обработчику после получения первого сигнала;

* SA_RESTART. Пытаться восстанавливать прерванный системный вызов во избежание ошибок типа EINTR;

* SA_NOMASK или SA_NODEFER. Позволять аналогичным сигналам прерывать выполнение обра ботчика во избежание потерь сигналов sa_restorer Устарел и больше не используется oldsigact Структура, в которой хранится описание предыдущего выполненного действия 422 Часть V. Приложения www.books-shop.com Возможные ошибки EINVAL Указан неверный сигнал;

эта ошибка генерируется также в том случае, когда делается попытка изменить стандартную процедуру обработки сигналов SIGKILL и SIGSTOP, ко торые не могут быть перехвачены EFAULT Указатель sigact или oldsigact ссылается на область памяти, выходящую за пределы адресного пространства процесса EINTR Был прерван системный вызов Пример void sig_handler(int signum) switch ( signum ) case SIGCHLD:

} } struct sigaction sigact;

bzero(&sigact, sizeof(sigact));

sigact.sa_handler = sig_handler;

/* задание обработчика */ sigact.sa_flags = SA_NOCLDSTOP | SA_RESTART;

/* установки */ if ( sigaction(SIGCHLD, &sigact, 0) == 0 ) perror("sigaction() failed");

sigprocmask() Функция sigprocmask() задает, какие сигналы разрешено прерывать при об служивании текущего сигнала.

Прототип #tinclude int sigprocmask(int how, const sigset_t *sigset, sigset_t *oldsigset);

Возвращаемое значение При возникновении ошибки возвращается ненулевое значение, в противном случае — нуль.

Параметры how Определяет, как следует интерпретировать параметр sigset:

* SIG_BLOCK. Набор блокируемых сигналов определяется суммой текущего набора сигна лов и элементов, перечисленных в параметре sigset;

* SIG_UNBLOCK. Сигналы, перечисленные в параметре sigset, удаляются из текущего на Приложение В. API функции ядра www.books-shop.com бора блокируемых сигналов, причем разрешается разблокировать сигнал, который не был блокирован;

* SIG_SETMASK. Набор блокируемых сигналов задается равным списку, содержащемуся в параметре sigset sigset Искомый набор сигналов oldsigset Если этот параметр не равен NULL, в него помещается предыдущий набор сигналов Возможные ошибки EFAULT Указатель sigset или oldsigset ссылается на область памяти, выходящую за пре делы адресного пространства процесса EINTR Был прерван системный вызов Работа с файлами Ниже описаны библиотечные и системные функции, связанные с управлением файлами.

bzero(), memset() Функция bzero() обнуляет указанную область памяти. Она считается устарев шей, и вместо нее рекомендуется использовать функцию memset(), которая запол няет область памяти заданными значениями.

Прототип linclude void bzero(void *mem, int bytes);

void* memset(void *mem, int val, size_t bytes);

Возвращаемое значение Функция bzero() не возвращает значений. Функция memset() возвращает ссыл ку на измененную область памяти.

Параметры mem Инициализируемая область памяти val Значение заполнитель bytes Число записываемых байтов (размер области памяти) Возможные ошибки (отсутствуют) 424 Часть V. Приложения www.books-shop.com Пример bzero(&addr, sizeof(addr));

memset(&addr, 0, sizeof(addr));

fcntl() Функция fcntl() манипулирует дескриптором файла или сокета.

Прототип linclude linclude int fcntl(int fd, int cmd);

int fcntl(int fd, int cmd, long arg);

int fcntl(int fd, int cmd, struct flock *flock);

Возвращаемое значение При наличии ошибки возвращается — 1 и устанавливается переменная errno. В случае успешного завершения возвращаемое значение зависит от типа операции.

F_DUPFD Новый дескриптор F_GETFD Значение флага F_GETFL Значения флагов F_GETOWN Идентификатор владельца дескриптора F_GETSIG Номер сигнала, посылаемого, когда становится возможным чтение или запись, либо О в случае традиционного обработчика сигнала SIGIO Для всех остальных команд возвращается нуль.

Параметры f d Искомый дескриптор cmd Выполняемая операция. Некоторые операции дублируют существующие функции, а для некоторых требуется аргумент (arg или flock). Все операции группируются по назначению:

* Дублирование дескриптора (F_DUPFD). То же, что и функция dup2 (arg, fd). В этой опе рации дескриптор f d заменяется копией дескриптора arg;

* Закрытие дескриптора при завершении функции ехес() (F_GETFD, F_SETFD). Ядро не пе редает все дескрипторы файлов дочернему процессу, созданному с помощью функции ехес(). Посредством данных операций можно определить текущий режим работы и задать требуемый режим;

* Манипулирование флагами дескриптора (F_GETFL, F_SETFL). С помощью данных операций можно узнать флаги дескриптора, заданные с помощью функции ореп(), а также задать флаги 0_APPEND, O_NONBLOCK И 0_ASYNC;

* Манипулирование блокировками файла (F_GETLK, F_SETLK, F_SELKW). В операции F_GETLK возвращается структура блокировки, наложенной на файл.

Приложение В. API функции ядра www.books-shop.com Если файл не блокирован:

* Определение владельца сигналов ввода вывода (F_GETOWN, F SETOWN). Определение или задание идентификатора текущего процесса владельца сигнала SIGIO;

* Определение типа посылаемого сигнала (F GETSIG, F SETSIG). Определение или за дание типа сигнала, если могут быть выполнены дополнительные операции ввода вывода. По умолчанию это сигнал SIGIO arg Устанавливаемое значение flock Ключ блокировки Возможные ошибки EACCES Операция запрещена из за наличия блокировки, удерживаемой другим процессом EAGAIN Операция запрещена из за того, что файл отображается в памяти другим процессом EBADF Параметр fd не является дескриптором открытого файла EDEADLK Обнаружено, что операция F_SETLKW приведет к взаимоблокировке EFAULT Указатель flock ссылается за пределы адресного пространства процесса EINTR Если выполнялась операция F_SETLKW, то она была прервана сигналом. Если выполня лась операция F_GETLK или F_SETLK, то она была прервана сигналом до того, как была проверена или получена блокировка. Обычно это происходит при дистанционной блоки ровке файлов (через NFS) EINVAL В случае операции F_DUPFD параметр arg является отрицательным или превышает максимально допустимое значение. В случае операции F_SETSIG параметр arg содер жит недопустимый номер сигнала EMFILE В случае операции F_DUPFD превышено максимально число файлов, открытых в одном процессе ENOLCK Таблица блокировок переполнена или произошла ошибка при создании блокировки по сети EPERM Попытка сбросить флаг о APPEND для файла, у которого установлен атрибут "только добавление" Пример #include linclude printf("PID which owns SIGIO: Id", fcntl(fd, F_GETOWN));

if ( fcntl(fd, F_SETSIG, SIGKILL) != 0 ) perror("Can't set signal");

if ( (fd_copy = fcntl(fd, F_DUPFD)) < 0 ) perror("Can't dup fd");

426 Часть V. Приложения www.books-shop.com pipe() Функция pipe() создает канал, который связан с самим собой: входной деск риптор (fd[0]) совпадает с выходным (fd[l]). При записи данных в канал из него будут прочитаны эти же самые данные.

Прототип #include int pipe(int fd[2]);

Возвращаемое значение При успешном завершении возвращается 0, в случае ошибки — 1.

Параметр f d Массив из двух целых чисел, куда будут записаны дескрипторы созданного канала Возможные ошибки EMFILE В текущем процессе открыто слишком много файлов ENFILE Системная таблица файлов переполнена EFAULT Неправильная ссылка на память в указателе f d Пример int fd[2];

pipe(fd);

/* создание канала */ poll() Функция poll(), как и функция select(), дожидается изменения состояния указанных каналов ввода вывода. Управление списком дескрипторов осуществля ется не посредством макросов, а с помощью специальных структур.

Прототип #include int poll(struct pollfd *ufds, unsigned int nfds, int timeout);

Возвращаемое значение Если возвращаемое значение меньше нуля, значит, произошла ошибка. Нуле вое значение свидетельствует о том, что истек период ожидания. В случае успеш ного завершения возвращается число каналов, в которых произошли изменения.

Приложение В. API функции ядра www.books-shop.com Параметры ufds Массив структур pollfd. В каждой структуре описывается отдельный дескриптор:

struct pollfd { int fd;

/* дескриптор файла */ short events;

/* запрашиваемые события */ short revents;

/* события, которые произошли в канале */ };

В поле f d содержится проверяемый дескриптор файла. Поля events и revents обо значают соответственно проверяемые и произошедшие события. События задаются с помощью следующих констант:

* POLLIN — поступили данные;

* POLLPRI — поступили срочные (внеполосные) данные;

* POLLOUT — канал готов для записи;

* POLLERR — произошла ошибка;

* POLLHUP — отбой на другом конце канала;

* POLLNVAL — неправильный запрос, канал f d не был открыт;

* POLLRDNORM — обычное чтение (только в Linux);

* POLLRDBAND — чтение внеполосных данных (только в Linux);

* POLLWRNORM — обычная запись (только в Linux);

* POLLWRBAND — запись внеполосных данных (только в Linux) nfds Число каналов, которые следует проверить timeout Период ожидания в миллисекундах;

если указано отрицательное значение, функция будет ждать бесконечно долго Возможные ошибки ENOMEM Недостаточно памяти для создания записей в таблице дескрипторов файлов EFAULT Указатель ссылается на область памяти, выходящую за пределы адресного простран ства процесса EINTR Поступил сигнал до того, как произошло одно из запрашиваемых событий Пример int fd_count=0;

struct pollfd fds[MAXFDs];

fds[fd_count].fd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

/*** вызовы функций bind() и listen)) ***/ fds[fd_count++].events = POLLIN;

for (;

;

) { if ( poll(fds, fd_count, TIMEOUT_MS) > 0 ) { int i;

if ( (fds[0].revents & POLLIN) != 0 ) { 428 Часть V. Приложения www.books-shop.com fds[fd_count].events = POLLIN | POLLHUP;

fds[fd_count++].fd = accept(fds[0].fd, 0, 0);

} for ( i = 1;

i < fd_count;

i++ ) { if ( (fds[i].revents & POLLHUP) != 0 ) { close(fds[i].fd);

/*** перемещаем дескрипторы для заполнения пустых позиций ***/ fd_count —;

} else if ( (fds[i].revents & POLLIN) != 0 ) /*** читаем и обрабатываем данные ***/ } } read() Функция read() читает указанное число байтов из файла с дескриптором fd и помещает результат в буфер. Эту функцию можно использовать как с сокетами, так и с файлами, но она не обеспечивает такого контроля, как функция recv().

Прототип #include int read(int fd, char *buffer, size_t buf_len);

Возвращаемое значение Функция возвращает число прочитанных байтов.

Параметры f d Дескриптор файла или сокета buffer Буфер, в который будут записываться извлекаемые данные buf_len Число прочитанных байтов, а также размер буфера Возможные ошибки EINTR Работа функции была прервана сигналом до того, как началось чтение данных EAGAIN Задан режим неблокируемого ввода вывода (с помощью флага О NONBLOCK), а данные недоступны ЕЮ Ошибка ввода вывода;

она может произойти, если фоновый процесс игнорирует или блокирует сигнал SIGTTIN либо лишился управляющего терминала;

возможна также низкоуровневая ошибка чтения с диска или магнитной ленты EISDIR Указанный дескриптор связан с каталогом Приложение В. API функции ядра www.books-shop.com EBADF Указан неверный дескриптор файла либо файл не был открыт для чтения EINVAL Указанный дескриптор связан с объектом, чтение из которого невозможно EFAULT Указатель buffer ссылается на область памяти, находящуюся за пределами адресно го пространства процесса Пример int sockfd;

int bytes_read;

char buffer[1024];

/*— создание сокета и подключение к серверу —*/ if ( (bytes_read = read(sockfd, buffer, sizeof(buffer))) < 0 ) perror("read");

select() Функция select() ожидает изменения статуса одного из заданных каналов ввода вывода. Когда в одном из каналов происходит изменение, функция завер шается. Имеются четыре макроса, предназначенных для управления набором де скрипторов.

• FD_CLR — удаляет дескриптор из списка.

• FD_SET — добавляет дескриптор в список.

• FD_ISSET — проверяет готовность канала к выполнению операции ввода вывода.

• FD ZERO — инициализирует список дескрипторов.

Прототип #include #include #include int select(int hi_fd, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

FD_CLR(int fd, fd_set *set);

FD_ISSET(int fd, fd_set *set);

FD_SET(int fd, fd_set *set);

FD_ZERO(fd_set *set);

Возвращаемое значение При успешном завершении функция возвращает число каналов, в которых произошли изменения. В случае ошибки возвращается отрицательное значение.

Если превышен допустимый период ожидания, возвращается нуль.

430 Часть V. Приложения www.books-shop.com Параметры hi_f d Число, на единицу большее номера самого старшего дескриптора в списке readfds Список дескрипторов каналов, из которых осуществляется чтение данных writefds Список дескрипторов каналов, в которые осуществляется запись данных exceptfds Список дескрипторов каналов, предназначенных для чтения внеполосных сообщений timeout Число микросекунд, в течение которых необходимо ждать изменений;

параметр пред ставляет собой указатель на число;

если это число (не указатель) равно нулю, функция немедленно завершается после проверки всех дескрипторов, если же сам указатель равен NULL (0), то период ожидания отсутствует (функция ждет бесконечно долго) f d Дескриптор канала, добавляемого, удаляемого или проверяемого set Список дескрипторов Возможные ошибки EBADF В один из списков входит неправильный дескриптор EINTR Получен неблокируемый сигнал EINVAL Указан отрицательный размер списка ENOMEM Не хватает памяти для создания внутренних таблиц Пример int i, ports[]={9001, 9002, 9004, 1};

int sockfd, max=0;

fd_set set;

struct sockaddr_in addr;

struct timeval timeout={2,500000};

/* 2,5 секунды */ FD_ZERO(&set);

bzero(&addr, sizeof(addr));

addr.sin_family = AF_INET;

addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

for ( i = 0;

ports[i] > 0;

i sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

addr.sin_port = htons(ports[i] );

if ( bind(sockfd, &addr, sizeof(addr)) != 0 ) perror("bind() failed");

else { FD_SET(sockfd,&set);

if ( max < sockfd ) max = sockfd;

} } if ( select(max+l, &set, 0, &set, &timeout) > 0 ) { for ( i = 0;

i <= max;

i++) Приложение В. API функции ядра piracy@books-shop.com if ( FD_ISSET(i, &set) ) { int client = accept(i, 0, 0);

/*** обрабатываем клиентский запрос ***/ } } write() Функция write() записывает указанное число байтов из буфера в файл с деск риптором fd. Можно работать как с файлами, так и с сокетами, но во втором случае предпочтительнее использовать функцию send().

Прототип #include int write(int fd, const void *buffer, size_t msg_len);

Возвращаемое значение Функция возвращает число записанных байтов. Это число может быть мень ше, чем значение параметра msg_len. Если функции не удалось за один заход за писать требуемое число байтов, ее можно вызывать в цикле до тех пор, пока опе рация не будет завершена. В случае ошибки возвращается отрицательное значе ние, а в переменную errno помещается код ошибки.

Параметры f d Дескриптор файла или сокета buffer Буфер, содержащий сообщение msg_len Длина сообщения Возможные ошибки EBADF Указан неверный дескриптор файла либо файл не открыт для записи EINVAL Указанный дескриптор связан с объектом, запись в который невозможна EFAULT Указатель buffer содержит неправильный адрес EPIPE Дескриптор связан с каналом или сокетом, который закрыт на противоположной сторо не;

в этом случае процессу, осуществляющему запись, посылается сигнал SIGPIPE, и если он его принимает, функция write() генерирует ошибку EPIPE EAGAIN Задан режим неблокируемого ввода вывода (с помощью флага 0_NONBLOCK), а в буфере канала или сокета нет места для немедленной записи данных EINTR Функция была прервана сигналом до того, как началась запись данных ENOSPC В буфере устройства, содержащего файл с указанным дескриптором, нет места для за писи данных ЕЮ При модификации индексного дескриптора произошла низкоуровневая ошибка ввода вывода 432 Часть V. Приложения www.books-shop.com Пример /*** Запись сообщения (TCP, UDP, неструктурированное) ***/ int sockfd;

int bytes, bytes_wrote=0;

/*— Создание сокета, подключение к серверу —*/ while ((bytes = write(sockfd, buffer, msg_len)) > 0 ) if ((bytes_wrote += bytes) >= msg_len) break;

if ( bytes < 0 ) perror("write");

close() Функция close() закрывает любой дескриптор (как файла, так и сокета). Если сокет подключен к серверу или клиенту, канал остается активным после закры тия до тех пор, пока не произойдет очистка буферов или не будет превышен пе риод ожидания. Для каждого процесса устанавливается лимит числа открытых де скрипторов. В Linux 2.2.14 функция getdtablesize() возвращает значение 1024, а в файле /usr/include/linux/limits.h этот параметр определен в константе NR_OPEN.

Прототип #include int close(int fd);

Возвращаемое значение В случае успешного завершения возвращается нуль. Если произошла ошибка, ее код записывается в переменную errno.

Параметр f d Дескриптор файла или сокета Возможная ошибка EBADF Указан неверный дескриптор файла Пример int sockfd;

sockfd = socket(PF_INET, SOCK_RAW, htons(99));

if ( sockfd < 0 ) PANIC("Raw socket create failed");

if ( close(sockfd) != 0 ) PANIC("Raw socket close failed");

Приложение В. API функции ядра www.books-shop.com Приложение Вспомогательн ые классы Г В этом приложении.

Исключения C++ Служебные классы C++ Классы сообщений C++ Классы сокетов C++ Исключения Java Служебные классы Java Классы ввода вывода Java Классы сокетов Java www.books-shop.com В этом приложении описаны классы, определенные в Java API, а также в поль зовательской библиотеке сокетов C++, которую мы создавали в главе 13, "Программирование сокетов в C++" (полное ее описание имеется на Web узле).

Каждый класс сопровождается одним из трех обозначений;

класс (обычный класс, экземпляры которого можно создавать), абстрактный класс (класс, определяю щий лишь интерфейс для производных классов) и подкласс (родительский класс верхнего уровня, экземпляры которого можно создавать).

Исключения С++ Ниже описаны классы объектов исключений, определенные в пользователь ской библиотеке сокетов.

Exception < RangeException Exception < RangeException < FiteExceptton < FiteExceptton < NetException < NetCoriversionExceptton < NetException <: NetCoriversionExceptton < NetDNSException < NetDNSException < NetlOException < NetlOException < NetConnectException < NetConnectException < NetConfigException < NetConfigException Рис. Г.1. Иерархия классов исключений в C++ Рис. Г.1. Иерархия классов исключений в C++ Exception (надкласс) Конструктор:

Exception(SimpleString s);

Общее описание: исключение общего характера.

Метод:

const char* Getstring();

Возвращает строку сообщения Дочерние исключения:

RangeException Любое исключение, связанное с выходом за пределы массива;

гене рируется классом MessageGroup FileException Любое исключение, связанное с обработкой файла;

генерируется классом Socket NetException (класс) Конструктор:

NetException(SimpleString s);

Общее описание: исключение общего характера при работе в сети.

Родительский класс: Exception Дочерние исключения:

Приложение Г. Вспомогательные классы www.books-shop.com NetConversionException Исключение, связанное с преобразованием адреса узла (функции inet_ntop()/inet_pton());

генерируется классом HostAddress NetDNSException Исключение, связанное с невозможностью определения имени узла;

генерируется классом HostAddress NetIOException Исключение при выполнении функций send()/recv();

генерируется классом Socket NetConnectException Исключение при выполнении функции bind(), connect(), listen() или accept();

генерируется классами SocketServer, SocketClient и MessageGroup NetConf igException Исключение при попытке задания/получения параметров сокета;

ге нерируется всеми классами семейства Socket Служебные классы C+ + Ниже описаны некоторые классы пользовательской библиотеки сокетов, но сящие служебный характер. При необходимости их можно заменить стандартны ми классами C++.

SimpleString (класс) Конструктор:

SimpleString(const char* s);

SimpleString(const SimpleString& s);

Общее описание: очень простой строковый тип данных.

Методы:

+ (char *);

Добавляет строку к текущему экземпляру класса +(SimpleString& );

const char* GetString();

Возвращает строку сообщения Генерируемые исключения: (отсутствуют) HostAddress (класс) Конструктор:

HostAddress(const char* Name=0, ENetwork Network=eIPv4);

HostAddress(HostAddressS Address);

Общее описание: класс, предназначенный для управления адресами узлов.

Методы:

void SetPort(int Port);

Задает номер порта int GetPort(void) const;

Возвращает номер порта, ENetwork GetNetwork(void) Возвращает тип сети const;

436 Часть V. Приложения www.books-shop.com struct sockaddr* Возвращает реальный адрес сокета GetAddress(void)const;

int Getsize(void) const;

Возвращает размер адреса сокета int ==(HostAddresss Проверка на равенство Address) const;

int !=(HostAddresss Проверка на неравенство Address) const;

' const char* GetHost(bool Возвращает имя узла byName=l);

Генерируемые исключения:

Exception NetConversionException NetDNSException Классы сообщений C+ + Благодаря описанным,ниже классам можно создавать классы, которые само стоятельно упаковывают и распаковывают собственные данные.

Message (абстрактный класс) Конструктор: (отсутствует).

Общее описание: шаблон для создания отправляемого или принимаемого со общения.

Методы:

virtual char* Wrap(int& Bytes) Интерфейсупаковки объектов const;

bool Unwrap (char* package, int Интерфейс распаковки объектов Bytes, int MsgNum);

Генерируемые исключения: (отсутствуют).

TextMessage (класс) Конструктор:

TextMessage(unsigned short Bytes);

TextMessage(const char* Msg, unsigned short Len);

Общее описание: шаблон для создания текстового сообщения.

Родительский класс: Message Приложение Г. Вспомогательные классы www.books-shop.com Методы:

=(const char* str);

Записывает новую строку в объект =(const TextMessage* s);

+=(const char* str);

Добавляет новую строку к объекту +=(const TextMessages s);

const char* GetBuffer(void) const;

Возвращает строку сообщения char* Wrapfints Bytes) const;

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.