UNIX: разработка сетевых приложений

 Код для заполнения структуры адреса сокета заранее известным полным именем идентичен коду, представленному ранее для сервера.

 Функция остается той же, что и раньше (см. листинг 8.4).

15.7. Передача дескрипторов

Когда нам требуется передать дескриптор от одного процесса другому, обычно мы выбираем одно из двух решений:

1. Дочерний процесс использует все открытые дескрипторы совместно с родительским процессом после вызова функции

.

2. Все дескрипторы обычно остаются открытыми при вызове функции

.

В первом случае процесс открывает дескриптор, вызывает функцию

, а затем родительский процесс закрывает дескриптор, позволяя дочернему процессу с ним работать. При этом открытый дескриптор передается от родительского процесса дочернему. Но нам также хотелось бы, чтобы у дочернего процесса была возможность открывать дескриптор и передавать его обратно родительскому процессу.

Современные системы Unix предоставляют способ передавать любой открытый дескриптор от одного процесса любому другому процессу. При этом вовсе не обязательно, чтобы процессы были родственными, как родительский и дочерний. Эта технология требует, чтобы мы сначала создали между двумя процессами доменный сокет Unix и затем использовали функцию

для отправки специального сообщения через этот доменный сокет. Ядро обрабатывает это сообщение специальным образом, передавая открытый дескриптор от отправителя получателю.

Шаги при передаче дескриптора между процессами будут такими:

1. Создание доменного сокета Unix, или потокового сокета, или дейтаграммного сокета.

Если целью является породить с помощью функции

дочерний процесс, с тем чтобы дочерний процесс открыл дескриптор и передал его обратно родительскому процессу, родительский процесс может вызвать функцию для создания потокового канала, который может использоваться для передачи дескриптора.

Если процессы не являются родственными, сервер должен создать потоковый доменный сокет Unix, связать его при помощи функции

с полным именем, тем самым позволяя клиенту соединиться с этим сокетом при помощи функции connect. Затем клиент может отправить запрос серверу для открытия некоторого дескриптора, а сервер может передать дескриптор обратно через доменный сокет Unix. Как альтернатива между клиентом и сервером может также использоваться дейтаграммный доменный сокет Unix, однако преимущества этого способа невелики, к тому же существует возможность игнорирования дейтаграммы. Далее в примерах этой главы мы будем использовать потоковый сокет между клиентом и сервером.

2. Один процесс открывает дескриптор при помощи вызова любой из функций Unix, возвращающей дескриптор, например

, , , или . От одного процесса к другому можно передать дескриптор любого типа, поэтому мы называем эту технологию «передачей дескриптора», а не «передачей дескриптора файла».

3. Отправляющий процесс строит структуру

(см. раздел 14.5), содержащую дескриптор, который нужно передать. В POSIX определено, что дескриптор должен отправляться как вспомогательные данные (элемент структуры , см. раздел 14.6), но более старые реализации используют элемент . Отправляющий процесс вызывает функцию для отправки дескриптора через доменный сокет Unix, созданный на шаге 1. На этом этапе мы говорим, что дескриптор находится «в полете». Даже если отправляющий процесс закроет дескриптор после вызова функции , но до вызова принимающим процессом функции , дескриптор останется открытым для принимающего процесса. Отправка дескриптора увеличивает счетчик ссылок дескриптора на единицу.

4. Принимающий процесс вызывает функцию

для получения дескриптора через доменный сокет Unix, созданный на шаге 1. Номер дескриптора в принимающем процессе может отличаться от номера дескриптора в отправляющем процессе. Передача дескриптора — это не передача номера дескриптора. Этот процесс включает создание нового дескриптора в принимающем процессе, который ссылается на ту же запись таблицы файлов в ядре, что и дескриптор, отправленный отправляющим процессом.

Клиент и сервер должны располагать некоторым протоколом уровня приложения, с тем чтобы получатель дескриптора имел информацию о времени его появления. Если получатель вызывает функцию

, не выделив места в памяти для получения дескриптора, и дескриптор передается как готовый для чтения, то передаваемый дескриптор закрывается [128, с. 518]. Кроме того, нужно избегать установки флага в функции , если предполагается получение дескриптора, поскольку в этом случае результат непредсказуем.

Пример передачи дескриптора

Теперь мы представим пример передачи дескриптора. Мы напишем программу под названием

, которой в качестве аргумента командной строки передается полное имя файла. Эта программа открывает файл и копирует его в стандартный поток вывода. Но вместо вызова обычной функции Unix мы вызываем нашу собственную функцию . Эта функция создает потоковый канал и вызывает функции и для запуска другой программы, открывающей нужный файл. Эта программа должна затем передать дескриптор обратно родительскому процессу по потоковому каналу.

На рис. 15.1 показан первый шаг: наша программа

после создания потокового канала при помощи вызова функции . Мы обозначили два дескриптора, возвращаемых функцией , как и .