UNIX: разработка сетевых приложений

POSIX определяет функцию

(повышающую точность таймера с микросекунд до наносекунд) которой передается новый аргумент — указатель на набор сигналов. Это позволяет избежать ситуации гонок (race condition) при перехвате сигналов, о которой мы поговорим более подробно в разделе 20.5.

Функция

из System V предоставляет функциональность, аналогичную функции . Кроме того, она обеспечивает дополнительную информацию при работе с потоковыми устройствами. POSIX требует наличия и функции , и функции , но первая распространена шире.

Упражнения

1. Мы говорили, что набор дескрипторов можно присвоить другому набору дескрипторов, используя оператор присваивания языка С. Как это сделать, если набор дескрипторов является массивом целых чисел? (Подсказка: посмотрите на свой системный заголовочный файл

или .)

2. Описывая в разделе 6.3 условия, при которых функция

сообщает, что дескриптор готов для записи, мы указали, что сокет должен быть неблокируемым, для того чтобы операция записи возвратила положительное значение. Почему?

3. Что произойдет с программой из листинга 6.1, если мы поставим слово

перед в строке 19?

4. В листинге 6.3 добавьте необходимый код, чтобы позволить серверу использовать максимальное число дескрипторов, допустимое ядром (Подсказка: изучите функцию

.)

5. Посмотрите, что происходит, если в качестве второго аргумента функции

передается . Возьмите за основу код клиента TCP, представленный в листинге 5.3, и выполните следующие изменения: вместо номера порта задайте порт 19 (служба , см. табл. 2.1), а также замените вызов функции вызовом функции . Запустите программу, задав IP-адрес локального узла, на котором выполняется сервер . Просмотрите пакеты с помощью такой программы, как, например, (см. раздел В.5). Что происходит?

6. Почему приложение должно вызывать функцию

с аргументом , вместо того чтобы просто вызвать функцию ?

7. Что происходит в листинге 6.4, когда клиент отправляет RST для завершения соединения?

8. Перепишите код, показанный в листинге 6.5, чтобы вызывать функцию

для определения максимального числа дескрипторов и размещения соответствующего массива в памяти.

Глава 7

Параметры сокетов

7.1. Введение

Существуют различные способы получения и установки параметров сокетов:

■ функции

и ;

■ функция

;

■ функция

.

Эту главу мы начнем с описания функций

и . Далее мы приведем пример, в котором выводятся заданные по умолчанию значения параметров, а затем дадим подробное описание всех параметров сокетов. Мы разделили описание параметров на следующие категории: общие, IPv4, IPv6, TCP и SCTP. При первом прочтении главы можно пропустить подробное описание параметров и при необходимости прочесть отдельные разделы, на которые даны ссылки. Отдельные параметры подробно описываются в дальнейших главах, например параметры многоадресной передачи IPv4 и IPv6 мы обсуждаем в разделе 19.5.

Мы также рассмотрим функцию

, поскольку она реализует предусмотренные стандартом POSIX возможности отключить для сокета блокировку ввода-вывода, включить управление сигналами, а также установить владельца сокета. Функцию мы опишем в главе 17.

7.2. Функции getsockopt и setsockopt

Эти две функции применяются только к сокетам.

Переменная

должна ссылаться на открытый дескриптор сокета. Переменная определяет, каким кодом должен интерпретироваться параметр: общими программами обработки сокетов или зависящими от протокола программами (например, IPv4, IPv6, TCP или SCTP).

— это указатель на переменную, из которой извлекается новое значение параметра с помощью функции или в которой сохраняется текущее значение параметра с помощью функции . Размер этой переменной задается последним аргументом. Для функции тип этого аргумента — значение, а для функции — «значение-результат».

В табл. 7.1 и 7.2 сведены параметры, которые могут запрашиваться функцией

или устанавливаться функцией . В колонке «Тип данных» приводится тип данных того, на что указывает указатель для каждого параметра. Две фигурные скобки мы используем, чтобы обозначить структуру, например обозначает .

Таблица 7.1. Параметры сокетов для функций getsockopt и setsockopt

level	optname	get	set	Описание	Флаг	Тип данных
SOL_SOCKET	SO_BROADCAST	•	•	Позволяет посылать широковещательные дейтаграммы	•	int
	SO_DEBUG	•	•	Разрешает отладку	•	int
	SO_DONTROUTE	•	•	Обходит таблицу маршрутизации	•	int
	SO_ERROR	•		Получает ошибку, ожидающую обработки, и возвращает значение параметра в исходное состояние		int
	SO_KEEPALIVE	•	•	Периодически проверяет, находится ли соединение в рабочем состоянии	•	int
	SO_LINGER	•	•	Задерживает закрытие сокета, если имеются данные для отправки		linger{}
	SO_OOBINLINE	•	•	Оставляет полученные внеполосные данные вместе с обычными данными (inline)	•	int
	SO_RCVBUF	•	•	Размер приемного буфера		int
	SO_SNDBUF	•	•	Размер буфера отправки		int
	SO_RCVLOWAT	•	•	Минимальное количество данных для приемного буфера сокета		int
	SO_SNDLOWAT	•	•	Минимальное количество данных для буфера отправки сокета		int
	SO_RCVTIMEO	•	•	Тайм-аут при получении		timeval{}
	SO_SNDTIMEO	•	•	Тайм-аут при отправке		timeval{}
	SO_REUSEADDR	•	•	Допускает повторное использование локального адреса	•	int
	SO_REUSEPORT	•	•	Допускает повторное использование локального адреса	•	int
	SO_TYPE	•		Возвращает тип сокета		int
	SO_USELOOPBACK	•	•	Маршрутизирующий сокет получает копию того, что он отправляет	•	int
IPPROTO_IP	IP_HDRINCL	•	•	Включается IP- заголовок	•	int
	IP_OPTIONS	•	•	В заголовке IPv4 устанавливаются параметры IP		см. текст
	IP_RECVDSTADDR	•	•	Возвращает IP-адрес получателя	•	int
	IP_RECVIF	•	•	Возвращает индекс интерфейса, на котором принимается дейтаграмма UDP	•	int
	IP_TOS	•	•	Тип сервиса и приоритет		int
	IP_TTL	•	•	Время жизни		int
	IP_MULTICAST_IF	•	•	Задает интерфейс для исходящих дейтаграмм		in_addr{}
	IP_MULTICAST_TTL	•	•	Задает TTL для исходящих дейтаграмм		u_char
	IP_MULTICAST_LOOP	•	•	Разрешает или отменяет отправку копии дейтаграммы на тот узел, откуда она была послана (loopback)		u_char
	IP_ADD_MEMBERSHIP		•	Включение в группу многоадресной передачи		ip_mreq{}
	IP_DROP_MEMBERSHIP		•	Отключение от группы многоадресной передачи		ip_mreq{}
	IP_{BLOCK, UNBLOCK}_SOURCE		•	Блокирование и разблокирование источника многоадресной передачи		ip_mreq_source{}
	IP_{ADD, DROP}_SOURCE_MEMBERSHIP		•	Присоединение или отключение от многоадресной передачи от источника (source-specific)		ip_mreq_source{}
IPPROTO_ICMPV6	ICMP6_FILTER	•	•	Указывает тип сообщения ICMPv6, которое передается процессу		icmp6_filter{}
IPPROTO_IPV6	IPV6_ADDRFORM	•	•	Меняет формат адреса сокета		int
	IPV6_CHECKSUM	•	•	Отступ поля контрольной суммы для символьных (неструктурированных) сокетов		int
	IPV6_DONTFRAG	•	•	Не фрагментировать, а сбрасывать большие пакеты	•	int
	IPV6_NEXTHOP	•	•	Задает следующий транзитный адрес	•	sockaddr{}
	IPV6_PATHMTU	•		Получение текущей маршрутной МТУ		ip6_mtuinfo{}
	IPV6_RECVDSTOPTS	•	•	Получение параметров адресата	•	int
	IPV6_RECVHOPLIMIT	•	•	Получение ограничения на количество транзитных узлов при направленной передаче	•	int
	IPV6_RECVHOPOPTS	•	•	Получение параметров прыжков	•	int
	IPV6_RECVPATHMTU	•	•	Получение маршрутной MTU	•	int
	IPV6_RECVPKTINFO	•	•	Получение информации о пакетах	•	int
	IPV6_RECVRTHDR	•	•	Получение маршрута от источника	•	int
	IPV6_RECVTCLASS	•	•	Получение класса трафика	•	int
	IPV6_UNICAST_HOPS	•	•	Предел количества транзитных узлов, задаваемый по умолчанию		int
	IPV6_USE_MIN_MTU	•	•	Использовать минимальную MTU	•	int
	IPV6_V60NLY	•	•	Отключить совместимость с IPv4	•	int
	IPV6_XXX	•	•	Вспомогательные данные		см. текст
	IPV6_MULTICAST_IF	•	•	Задает интерфейс для исходящих дейтаграмм		u_int
	IPV6_MULTICAST_HOPS	•	•	Задает предельное количество транзитных узлов для исходящих широковещательных сообщений		int
	IPV6_MULTICAST_LOOP	•	•	Разрешает или отменяет отправку копии дейтаграммы на тот узел, откуда она была послана (loopback)	•	u_int
	IPV6_LEAVE_GROUP		•	Выход из группы многоадресной передачи		ipv6_mreq{}
IPPROTO_IP или IPPROTO_IPV6	MCAST_JOIN_GROUP	•		Присоединение к группе многоадресной передачи		group_req{}
	MCAST_LEAVE_GROUP		•	Выход из группы многоадресной передачи		group_source_req{}
	MCAST_BLOCK_SOURCE		•	Блокирование источника многоадресной передачи		group_source_req{}
	MCAST_UNBLOCK_SOURCE		•	Разблокирование источника многоадресной передачи		group_source_req{}
	MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP		•	Присоединение к группе многоадресной передачи от источника		group_source_req{}
	MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP		•	Выход из группы многоадресной передачи от источника		group_source_req{}