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套接字 API 调用

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套接字 API 调用

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  1. 套接字API调用

  2. 创建套接字 result= socket (pf, type, protocol) • pf为协议族(protocol family)。套接字并不局限于使用TCP/IP,而是可以支持各种协议族。当前的协议族包括TCP/IP互联网(PF_INET)、Xerox公司的PUP互联网(PF_PUP)、Apple公司的AppleTalk网络(PF_APPLETALK)和UNIX文件系统(PF_UNIX)。 • type为制定所需的通信类型。包括可靠数据流交付服务(SOCK_STREAM)和无连接数据报交付服务(SOCK_DGRAM)和允许有特权的用户访问网络底层协议和网络接口的原始类型(SOCK_RAW)。

  3. 套接字的继承和终止 close(socket) • 操作系统创建子进程时,子进程将继承父进程打开的套接字。 • 父子进程拥有对该套接字同样的访问权,并且能共享访问套接字。 • 系统对每个套接字的引用进行计数,每增加一个进程访问套接字,则计数加1。 • 当进程完成对套接字的使用时,对套接字的使用调用close进行关闭。 • close调用将减少套接字的引用计数,并在计数值为0时删除套接字。

  4. 绑定本地地址 bind(socket, localaddr, addrlen ) • 套接字创建时未关联本地或目的地址 • 套接字与网络地址绑定的机制 • 不同协议可能具有不同含义。对TCP/IP协议,绑定的内容包括IP地址和端口号。

  5. 地址绑定结构 0 16 31 地址族 地址八位组0-1 地址八位组2-5 地址八位组6-9 地址八位组10-13

  6. IP地址绑定结构 0 16 31 地址族(2) 协议端口 IP地址 未用(0) 未用(0)

  7. 连接到目的地址 connect(socket, destaddr, addrlen) • 初始创建的套接字处于一种未连接的状态,即套接字未与任何外地目的地址关联。 • connect将套接字关联到一个永久的目的地址,从而让套接字进入已连接状态。 • 应用程序在进行可靠数据流传输时,必须调用connect建立一个连接。 • 参数socket为绑定的套接字描述符。destaddr为目的地址的结构。参数addrlen是指定地址长度的整数,以八位组为单位。

  8. 发送数据 • 在套接字建立之后,应用程序就可以通过系统调用使用套接字传输数据。 • 五个系统调用:send,sendto,sendmsg,write和writev。 • 其中send、write和writev只用于已经建立连接的套接字,它们在调用时,不需要,也不允许指定目的地址。

  9. 套接字接收数据 • 与五个传输数据的系统调用相对应 • 五个系统调用: recv,recvfrom,recvmsg ,read和readv。

  10. 获得本地和远程套接字地址 • 进程可以调用getpeername来获得套接字连接的目的方的地址,调用格式如下: getpeername(socket, destaddr, addrlen) • 进程也可以通过getsockname获得套接字连接的本地地址,调用格式如下: getsockname(socket, localaddr, addrlen)

  11. 获得并设置套接字选项 • 应用程序可以控制套接字的机制。比如设置超时参数,控制缓冲区空间的分配,控制是否允许发送广播,或者控制带外数据的处理等。 • 应用程序可以通过setsockopt设置相应的选项,也可以通过getsockopt获取当前的设置情况。 • 设置调用的格式如下: setsockopt(socket, level, optionid, optionval, length) • 获取调用的格式如下: getsockopt(socket, level, optionid, optionval, length)

  12. 指明服务器的队列长度 listen( socket, qlength) • 服务器进程在处理一个请求的时候需要消耗一些时间,在此期间可能系统又有新的请求到来。 • 为了避免协议拒绝或丢弃传入的请求,服务器必须告诉底层协议软件,它希望让来不及处理的请求排队等待。 • 如果系统请求的队列已满,额外的请求将被丢弃。 • 该系统调用仅用于可靠数据流交付服务的套接字。

  13. 服务器如何接收连接 newsock=accept(socket, addr, addrlen) • 服务器进程使用系统调用socket、bind和listen创建一个套接字,将它绑定到熟知端口,并指定连接请求的排队长度。但是套接字并没有连接到外部目的地址,而是处于一种等待状态,准备接收来自任意客户的连接请求。 • 使用系统调用accept进入阻塞,直到到达一个连接请求。 • socket为等待连接的套接字描述符。参数addr是存放地址信息的结构指针,参数addrlen是一个整数的指针,返回地址的长度,newsock为新的套接字描述符。 • 原来的套接字仍然保持等待状态,以便继续接收其他的请求。

  14. 本节结束