Рис. 3.2. Структура адреса сокета, передаваемая от процесса к ядру
В следующей главе мы увидим, что размер структуры адреса сокета в действительности имеет тип socklen_t, а не int, но POSIX рекомендует определять socklen_t как uint32_t.
2. Четыре функции accept, recvfrom, getsocknameи getpeernameпередают структуру адреса сокета от ядра к процессу, то есть в направлении, противоположном предыдущему случаю. Этим функциям передается указатель на структуру адреса сокета и указатель на целое число, содержащее размер структуры, как показано в следующем примере:
struct sockaddr_un cli; /* домен Unix */
socklen_t len;
len = sizeof(cli); /* len - это значение */
getpeername(unixfd, (SA*)&cli, &len);
/* значение len могло измениться */
Причина замены типа для аргумента «длина» с целочисленного на указатель состоит в том, что «длина» эта является и значением при вызове функции (сообщает ядру размер структуры, так что ядро при заполнении структуры знает, где нужно остановиться), и результатом , когда функция возвращает значение (сообщает процессу, какой объем информации ядро действительно сохранило в этой структуре). Такой тип
аргумента называется аргументом типа «значение-результат» ( value-result argument ). На рис. 3.3 представлен этот сценарий.
Рис. 3.3. Структура адреса сокета, передаваемая от ядра к процессу
Пример аргументов типа «значение-результат» вы увидите в листинге 4.2.
Если при использовании аргумента типа «значение-результат» для длины структуры структура адреса сокета имеет фиксированную длину (см. рис. 3.1), то значение, возвращаемое ядром, будет всегда равно этому фиксированному размеру: 16 для sockaddr_inIPv4 и 24 для sockaddr_in6IPv6. Для структуры адреса сокета переменной длины (например, sockaddr_unдомена Unix) возвращаемое значение может быть меньше максимального размера структуры (вы увидите это в листинге 15.2).
ПРИМЕЧАНИЕМы говорили о структурах адресов сокетов, передаваемых между процессом и ядром. Для такой реализации, как 4.4BSD, где все функции сокетов являются системными вызовами внутри ядра, это верно. Но в некоторых реализациях, особенно в System V, функции сокетов являются лишь библиотечными функциями, которые выполняются как часть обычного пользовательского процесса. То, как эти функции взаимодействуют со стеком протоколов в ядре, относится к деталям реализации, которые обычно нас не волнуют. Тем не менее для простоты изложения мы будем продолжать говорить об этих структурах как о передаваемых между процессом и ядром такими функциями, как bind и connect. (В разделе В.1 вы увидите, что реализации System V действительно передают пользовательские структуры адресов сокетов между процессом и ядром, но как часть сообщений потоков STREAMS.)Существует еще две функции, передающие структуры адресов сокетов: это recvmsg и sendmsg (см. раздел 14.5). Однако при их вызове поле длины не является отдельным аргументом функции, а передается как одно из полей структуры.
Три средних аргумента функции select(раздел 6.3).
Аргумент «длина» для функции getsockopt(см. раздел 7.2).
Элементы msg_namelenи msg_controllenструктуры msghdrпри использовании с функцией recvmsg(см. раздел 14.5).
Элемент ifc_lenструктуры ifconf(см. листинг 17.1).
Первый из двух аргументов длины в функции sysctl(см. раздел 18.4).
3.4. Функции определения порядка байтов
прямым порядком байтов little-endian обратным порядком байтов big-endianРис. 3.4. Прямой и обратный порядок байтов для 16-разрядного целого числа
Сверху на этом рисунке изображены адреса, возрастающие справа налево, а снизу слева направо. Старший бит ( most significant bit , MSB )
является в 16-разрядном числе крайним слева, а младший бит ( least significant bit , LSB ) крайним справа.
порядком байтов узла host byte orderПРИМЕЧАНИЕТермины «прямой порядок байтов» и «обратный порядок байтов» указывают, какой конец многобайтового значения младший байт или старший хранится в качестве начального адреса значения.
Листинг 3.5. Программа для определения порядка байтов узла
//intro/byteorder.c
1 #include "unp.h"
2 int
3 main(int argc, char **argv)
4 {
5 union {
6 short s;
7 char c[sizeof(short)];
8 } un;
9 un.s = 0x0102;
10 printf("%s: ", CPU_VENDOR_OS);
11 if (sizeof(short) == 2) {
12 if (un.c[0] == 1 && un.c[1] == 2)
13 printf("big-endian\n");
14 else if (un.c[0] == 2 && un.c[1] == 1)
15 printf("little-endian\n");
16 else
17 printf("unknown\n");
18 } else
19 printf('sizeof(short) = %d\n", sizeof(short));
20 exit(0);
21 }
Мы помещаем двухбайтовое значение 0x0102в переменную типа short(короткое целое) и проверяем значения двух байтов этой переменной: с[0](адрес А на рис. 3.4) и c[1](адрес А + 1 на рис. 3.4), чтобы определить порядок байтов.
Константа CPU_VENDOR_OSопределяется программой GNU (аббревиатура «GNU» раскрывается рекурсивно GNU's Not Unix) autoconfв процессе конфигурации, необходимой для выполнения программ из этой книги. В этой константе хранится тип центрального процессора, а также сведения о производителе и реализации операционной системы. Ниже представлены некоторые примеры вывода этой программы при запуске ее в различных системах (см. рис. 1.7).