76: int fd;
77:
78: /* установка iovec для имени файла */
79: vector.iov_base = buf;
80: vector.iov_len = 80;
81:
82: /* сообщение, которое мы хотим получить */
83:
84: msg.msg_name = NULL;
85: msg.msg_namelen = 0;
86: msg.msg_iov = &vector;
87: msg.msg_iovlen = 1;
88:
89: /* динамическое распределение (чтобы мы могли выделить участок
90: памяти для файлового дескриптора) */
91: cmsg = alloca(sizeof(struct cmsghdr) + sizeof(fd));
92: cmsg->cmsg_len = sizeof(struct cmsghdr) + sizeof(fd);
93: msg.msg_control = cmsg;
94: msg.msg_controllen = cmsg->cmsg_len;
95:
96: if (!recvmsg(sock, &msg, 0))
97: return 1;
98:
99: printf("получен файловый дескриптор для '%s'\n",
100: (char *) vector.iov_base);
101:
102: /* присвоение файлового дескриптора из управляющей структуры */
103: memcpy(&fd, CMSG_DATA(cmsg), sizeof(fd));
104:
105: copyData(fd, 1);
106:
107: return 0;
108: }
109:
110: int main(int argc, char ** argv) {
111: int socks[2];
112: int status;
113:
114: if (argc != 2) {
115: fprintf(stderr, "поддерживается только один аргумент\n");
116: return 1;
117: }
118:
119: /* Создание сокетов. Один служит для родительского процесса,
120: второй — для дочернего (мы можем поменять их местами,
121: если нужно). */
122: if (socketpair(PF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, socks))
123: die("socketpair");
124:
125: if (!fork()) {
126: /* дочерний процесс */
127: close(socks[0]);
128: return childProcess(argv[1], socks[1]);
129: }
130:
131: /* родительский процесс */
132: close(socks[1]);
133: parentProcess(socks[0]);
134:
135: /* закрытие дочернего процесса */
136: wait(&status);
137:
138: if (WEXITSTATUS(status))
139: fprintf(stderr, "childfailed\n");
140:
141: return 0;
142: }
17.5. Сетевая обработка с помощью TCP/IP
Самое важное применение сокетов заключается в том, что они позволяют приложениям, работающим на основе различных механизмов, общаться друг с другом. Семейство протоколов TCP/IP [34] используется в Internet самым большим в мире числом компьютеров, объединенных в сеть. Система Linux предлагает полную устойчивую реализацию TCP/IP, которая позволяет действовать и как сервер, и как клиент TCP/IP.
Наиболее распространенной версией TCP/IP является версия 4 (IPv4). В данный момент для большинства операционных систем и продуктов сетевой инфраструктуры уже доступна версия 6 протокола TCP/IP (IPv6), однако IPv4 доминирует до сих пор. В данном разделе мы сосредоточимся на создании приложений для IPv4, но обратим внимание на отличия для приложений IPv6, а также для тех программ, которые должны поддерживать обе версии.
17.5.1. Упорядочение байтов
Сети TCP/IP, как правило, являются неоднородными; они включают в себя широкий ряд механизмов и архитектур. Одно из основных отличий между архитектурами связано со способом хранения чисел.
Машинные числа составляются из последовательности байтов. Например, целые числа в С обычно представляются 4 байтами (32 битами). Существует довольно много способов хранения этих четырех байтов в памяти компьютера. Архитектуры с обратным порядком байтов сохраняют старший (наиболее значимый) байт в наименьшем аппаратном адресе, остальные следуют в порядке от более значимого к менее значимому. Механизмы с прямым порядком байтов хранят многобайтовые значения в абсолютно противоположном порядке: наименее значимый байт отправляется в наименьший адрес памяти. В других механизмах байты сохраняются в различных порядках.
Так как многобайтовые значения являются частью протокола TCP/IP, то разработчики протоколов позаботились о едином стандарте способа передачи многобайтовых значений через сеть[126]. TCP/IP требует использования обратного порядка байтов для передачи протокольной информации и рекомендует также применять его к данным приложений (хотя попытки зафиксировать формат потока данных приложений не предпринимались)[127]. Упорядочение, которое применяется для многобайтовых значений, передаваемых через сеть, известно как сетевой порядок байтов.
Для преобразования порядка байтов хоста в сетевой порядок байтов используются четыре функции.
#include <netinet/in.h>
unsigned int htonl(unsigned int hostlong);
unsigned short htons(unsigned short hostshort);
unsigned int ntohl(unsigned int netlong);
unsigned short ntohs(unsigned short netshort);
Несмотря на то что прототип каждой из этих функций принимает значение без знака, все они отлично работают и для значений со знаком.
Первые две функции htonl() и htons() преобразуют длинные и короткие числа соответственно из порядка байтов хоста в сетевой порядок байтов. Последние две ntohl() и ntohs() выполняют обратные преобразования длинных и коротких чисел (из сетевого порядка в порядок хоста).
Хотя мы использовали термин длинный в описаниях, на самом деле, это неправильно. Обе функции htonl() и ntohl() принимают 32-битные значения, а не те, которые относятся к типу long. В прототипах обеих функций предполагалось, что они обрабатывают значения int, поскольку все платформы Linux в настоящее время используют 32-битные целые числа.
17.5.2. Адресация IPv4
Соединения IPv4 представляют собой кортеж из 4-х элементов (локальный хост, локальный порт, удаленный хост, удаленный порт). До установки соединения необходимо определить каждую его часть. Элементы локальный хост и удаленный хост являются IPv4-адресами. IPv4-адреса — это 32-битные (4-байтовые) числа, уникальные для всей установленной сети. Как правило, они записываются в виде aaa.bbb.ccc.ddd, где каждый элемент адреса является десятичным представлением одного из байтов адреса машины. Первое слева число в адресе соответствует самому значимому байту в адресе. Такой формат для IPv4-адресов известен как десятичное представление с разделителями-точками.
126
Несмотря на то что это может показаться очевидным, некоторые протоколы позволяют отправителю использовать любой порядок байтов и в зависимости от получателя преобразовывать информацию в соответствующем порядке. Это приводит к увеличению производительности, если взаимодействуют подобные механизмы, за счет повышения сложности алгоритма.
127
Все процессоры Intel и совместимые с Intel хранят данные с прямым порядком байтов, поэтому здесь получение права преобразования очень важно для корректной работы программ.