POSIX определяет функцию
pselect
(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
poll
из System V предоставляет функциональность, аналогичную функции
select
. Кроме того, она обеспечивает дополнительную информацию при работе с потоковыми устройствами. POSIX требует наличия и функции
select
, и функции
poll
, 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
<sys/select.h>
или
<sys/types.h>
.)
2. Описывая в разделе 6.3 условия, при которых функция
select
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
else
перед
if
в строке 19?
4. В листинге 6.3 добавьте необходимый код, чтобы позволить серверу использовать максимальное число дескрипторов, допустимое ядром (Подсказка: изучите функцию
setrlimit
.)
5. Посмотрите, что происходит, если в качестве второго аргумента функции
shutdown
передается
SHUT_RD
. Возьмите за основу код клиента TCP, представленный в листинге 5.3, и выполните следующие изменения: вместо номера порта
SERV_PORT
задайте порт 19 (служба
chargen
, см. табл. 2.1), а также замените вызов функции
str_cli
вызовом функции
pause
. Запустите программу, задав IP-адрес локального узла, на котором выполняется сервер
chargen
. Просмотрите пакеты с помощью такой программы, как, например,
tcpdump
(см. раздел В.5). Что происходит?
6. Почему приложение должно вызывать функцию
shutdown
с аргументом
SHUT_RDWR
, вместо того чтобы просто вызвать функцию
close
?
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
sysconf
для определения максимального числа дескрипторов и размещения соответствующего массива
client
в памяти.
Глава 7
Параметры сокетов
7.1. Введение
Существуют различные способы получения и установки параметров сокетов:
■ функции
getsockopt
и
setsockopt
;
■ функция
fcntl
;
■ функция
ioctl
.
Эту главу мы начнем с описания функций
getsockopt
и
setsockopt
. 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
fcntl
, поскольку она реализует предусмотренные стандартом POSIX возможности отключить для сокета блокировку ввода-вывода, включить управление сигналами, а также установить владельца сокета. Функцию
ioctl
мы опишем в главе 17.
7.2. Функции getsockopt и setsockopt
Эти две функции применяются только к сокетам.
#include <sys/socket.h>
int getsockopt(int <i>sockfd</i>, int <i>level</i>, int <i>optname</i>, void *<i>optval</i>, socklen_t *<i>optlen</i>);
int setsockopt(int <i>sockfd</i>, int <i>level</i>, int <i>optname</i>, const void *<i>optval</i>, socklen_t <i>optlen</i>);
<i>Обе функции возвращают 0 в случае успешного завершения, -1 в случае ошибки</i>
Переменная
sockfd
должна ссылаться на открытый дескриптор сокета. Переменная
level
определяет, каким кодом должен интерпретироваться параметр: общими программами обработки сокетов или зависящими от протокола программами (например, IPv4, IPv6, TCP или SCTP).
optval
— это указатель на переменную, из которой извлекается новое значение параметра с помощью функции
setsockopt
или в которой сохраняется текущее значение параметра с помощью функции
getsockopt
. Размер этой переменной задается последним аргументом. Для функции
setsockopt
тип этого аргумента —
значение, а для функции
getsockopt
— «
значение-результат».
В табл. 7.1 и 7.2 сведены параметры, которые могут запрашиваться функцией
getsockopt
или устанавливаться функцией
setsockopt
. В колонке «Тип данных» приводится тип данных того, на что указывает указатель
optval
для каждого параметра. Две фигурные скобки мы используем, чтобы обозначить структуру, например
linger{}
обозначает
struct linger
.
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{} |