Для того чтобы присоединиться к существующему сокету, процесс должен иметь права на чтение и запись в файл сокета[123].
Адреса сокетов домена Unix передаются через структуру struct sockaddr_un.
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>
struct sockaddr_un {
unsigned short sun_family; /* AF_UNIX */
char sun_path[UNIX_PATH_MAX]; /* путевое имя */
};
В ядре Linux 2.6.7 значение переменной UNIX_PATH_MAX равно 108, но в последующих версиях ядра Linux оно может измениться.
Первый член sun_family должен содержать AF_UNIX для того, чтобы показать, что структура содержит адрес домена Unix. Параметр sun_path хранит путевое имя, которое нужно использовать для соединения. Если системным вызовам, относящимся к сокету, передается размер адреса, то передаваемая длина равна количеству символов в путевом имени плюс размер элемента sun_family. Параметр sun_path не обязательно должен заканчиваться ' ', хотя обычно делают именно так.
17.4.2. Ожидание соединения
Как объяснялось выше, ожидание установки соединения на сокете домена Unix придерживается следующей процедуры: создание сокета, привязка адреса к сокету, перевод системы в режим ожидания соединений и принятие соединения.
Ниже показан пример простого сервера, который многократно принимает соединения с сокетом домена Unix (файл sample-socket в текущем каталоге) и считывает все данные из сокета, посылая их на стандартный вывод.
1: /* userver.c */
2:
3: /* Ожидает соединения на сокете ./sample-socket домена Unix.
4: После установки соединения копирует данные
5: из сокета в stdout до тех пор, пока вторая сторона не
6: закрывает соединение. Далее ожидает следующее соединение
7: с сокетом. */
8:
9: #include <stdio.h>
10: #include <sys/socket.h>
11: #include <sys/un.h>
12: #include <unistd.h>
13:
14: #include "sockutil.h" /* некоторые служебные функции */
15:
16: int main (void) {
17: struct sockaddr_un address;
18: int sock, conn;
19: size_t addrLength;
20:
21: if ((sock = socket(PF_UNIX, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
22: die("socket");
23:
24: /* Удалить все сокеты (или файлы), существовавшие ранее */
25: unlink("./sample-socket");
26:
27: address.sun_family = AF_UNIX; /* сокет домена Unix */
28: strcpy(address.sun_path, "./sample-socket");
29:
30: /* Общая длина адреса, включая элемент
31: sun_family */
32: addrLength = sizeof(address.sun_family) +
33: strlen(address.sun_path);
34:
35: if (bind(sock, (struct sockaddr *) &address, addrLength))
36: die("bind");
37:
38: if (listen(sock, 5))
39: die("listen");
40:
41: while ((conn = accept(sock, (struct sockaddr *) &address,
42: &addrLength)) >=0) {
43: printf("---- получение данныхn");
44: copyData(conn, 1);
45: printf("---- готовоn");
46: close(conn);
47: }
48:
49: if (conn < 0)
50: die("accept");
51:
52: close(sock);
53: return 0;
54: }
Несмотря на небольшой размер приведенной программы, она хорошо иллюстрирует, как написать простой серверный процесс. Этот сервер является итеративным, поскольку он обрабатывает только одного клиента за раз. Можно создавать также параллельные серверы, управляющие несколькими клиентами одновременно[124].
Обратите внимание на то, что функция unlink() вызывается до связывания сокета. Поскольку функция bind() прекращает работу, если файл сокета уже существует, то этот шаг позволяет запускать программу более одного раза без необходимости удаления файла сокета вручную.
Серверный код приводит тип указателя struct sockaddr_un, передаваемого и в bind(), и в accept(), к (struct sockaddr *). При прототипировании различных системных вызовов, относящихся к сокетам, предполагается, что они принимают указатель на struct sockaddr. Приведение типа предотвращает появление уведомлений от компилятора о несоответствии типов указателей.
17.4.3. Соединение с сервером
Процесс соединения с сервером через сокет домена Unix состоит из создания сокета и присоединения к требуемому адресу через функцию connect(). Как только сокет присоединен, он может обрабатываться как любой другой файловый дескриптор.
Следующая программа подключается с тем же самым сокетом, который использовался в примере сервера, и копирует его стандартные входные данные на сервер.
1: /* uclient.c */
2:
3: /* Подключиться к сокету ./sample-socket домена Unix, скопировать stdin
4: в сокет, после этого выйти из программы. */
5:
6: #include <sys/socket.h>
7: #include <sys/un.h>
8: #include <unistd.h>
9:
10: #include "sockutil.h" /* некоторые служебные функции */
11:
12: int main(void) {
13: struct sockaddr_un address;
14: int sock;
15: size_t addrLength;
16:
17: if ((sock = socket(PF_UNIX, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
18: die("socket");
19:
20: address.sun_family = AF_UNIX; /* сокет домена Unix */
21: strcpy(address.sun_path, "./sample-socket");
22:
23: /* Общая длина адреса, включая элемент
24: sun_family */
25: addrLength = sizeof(address.sun_family) +
26: strlen(address.sun_path);
27:
28: if (connect(sock, (struct sockaddr *) &address, addrLength))
29: die("connect");
30:
31: copyData(0, sock);
32:
33: close(sock);
34:
35: return 0;
36: }
Клиент не особенно отличается от сервера. Единственные изменения состоят в том, что последовательность функций bind(), listen(), accept() заменяется одним вызовом connect(), при этом копируется немного другой набор данных.
17.4.4. Запуск примеров домена Unix
Две предыдущие программы-примера (серверная и клиентская) сконструированы для совместной работы. Запустите сервер с одного терминала, после этого активизируйте клиента из другого терминала (но в том же самом каталоге). При вводе строк в клиентской программе они автоматически передаются через сокет на сервер. После того, как вы завершите работу клиента, сервер будет ожидать следующего соединения. Вы можете передавать файлы через сокет путем переадресации входных данных в клиентскую программу.
17.4.5. Неименованные сокеты домена Unix
Благодаря тому, что сокеты домена Unix обладают некоторыми преимуществами перед каналами (например, они являются полнодуплексными), они часто используются в качестве механизма IPC. Для того чтобы облегчить этот процесс, вводится системный вызов socketpair().
#include <sys/socket.h>
int socketpair(int domain, int type, int protocol, int sockfds[2]);
Первые три параметра совпадают с теми, которые передаются в socket(). Последний параметр sockfds() заполняется функцией socketpair() двумя файловыми дескрипторами (по одному для каждой стороны сокета).
Пример применения socketpair() показан далее в главе.
17.4.6. Передача файловых дескрипторов
Сокеты домена Unix обладают уникальным свойством: через них могут передаваться файловые дескрипторы. Ни один из прочих механизмов IPC не поддерживает подобную возможность. Она позволяет процессу открыть файл и передать файловый дескриптор в другой (возможно, несвязанный) процесс. Все проверки доступа выполняются при открытии файла, поэтому получающий процесс приобретает те же самые права доступа к файлу, что и исходный процесс.
Файловые дескрипторы передаются как часть более сложного сообщения, которое отправляется с помощью системного вызова sendmsg() и принимается через recvmsg().
#include <sys/socket.h>
int sendmsg(int fd, const struct msghdr * msg, unsigned int flags);
int recvmsg(int fd, struct msghdr * msg, unsigned int flags);
Параметр fd является файловым дескриптором, через который передается сообщение; второй параметр служит указателем на структуру, описывающую сообщение. Параметр flags обычно не используется и для большинства приложений должен быть равен нулю. В специализированных книгах по программированию для сетей обсуждаются доступные флаги [33].
Сообщение описывается показанной ниже структурой.
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>
struct msghdr {
