Unix Domain Socket 基本流程
Unix Domain Socket 基本流程
利用 Unix Domain Socket 进行通信的基本流程如下图所示:
基本流程socket
socket() creates an endpoint for communication and returns a descriptor.
bind
bind() gives the socket sockfd the local address my_addr. It is normally necessary to assign a local address using bind() before a SOCK_STREAM socket may receive connections.
listen
To accept connections, a socket is first created with socket (), a willingness to accept incoming connections and a queue limit for incoming connections are specified with listen(), and then the connections are accepted with accept. The listen() call applies
only to sockets of type SOCK_STREAM or SOCK_SEQPACKET.
accept
The accept() system call is used with connection-based socket types (SOCK_STREAM, SOCK_SEQPACKET). It extracts the first connection request on the queue of pending connections, creates a new connected socket, and returns a new file descriptor referring to that
socket.
connect
The connect() system call connects the socket referred to by the file descriptor sockfd to the address specified by serv_addr.
read 和 write
相互通信的两个进程建立连接后,通过函数 read 和 write 完成数据的读写。
在读与写的两个进程之间,操作系统内核提供了一个数据缓冲区;调用 write 函数写数据时,数据被写入数据缓冲区;调用 read 函数读数据时,从缓冲区读取数据。当缓冲区空时,read 函数将等待,直到缓冲区有数据为止。当缓冲区满时,write 函数等待,直到缓冲区有空闲空间为止。
与 select 配合使用
Unix Domain Socket 编程经常与 select 配合使用,select 函数负责监听套接字,当有连接请求或者现有连接有数据要读写时,调用 accept 函数接受连接请求并建立连接,调用 read/write 完成数据读写。
通过使用 fdsets 及其接口可实现 select 对多个文件描述符的监听,select 返回处于 ready 状态的文件描述符个数,通过 FD_ISSET 接口判断某个文件描述符是否 ready。
unix域套接字附录 A UNIX 域套接字
UNIX 域套接字以 UNIX 路径命名。例如,可以将套接字命名为 /tmp/foo。UNIX 域套接字只在一台主机上的进程之间通信。UNIX 域中的套接字不会被视为网络协议的一部分,因为它们只用于在一台主机上的进程之间通信。
套接字类型定义用户可见的通信属性。Internet 域套接字提供对 TCP/IP 传输协议的访问。Internet 域由值 AF_INET 标识。套接字仅与同一域中的套接字交换数据。
创建套接字
socket(3SOCKET) 调用创建指定系列和指定类型的套接字。
s = socket(family, type, protocol);
如果未指定协议(值 0),则系统将选择支持所需套接字类型的协议。将返回套接字句柄(文件描述符)。
系列由 sys/socket.h 中定义的一个常量指定。名为 AF_suite 的常量指定要在解释名称时使用的地址格式。
下面创建在同一计算机内部使用的数据报套接字:
s = socket(AF_UNIX, SOCK_DGRAM, 0);
在大多数情况下,请将 protocol 参数设置为 0(即缺省协议)。
本地名称绑定
创建套接字时不带名称。只有在套接字绑定到地址之后,远程进程才能引用此套接字。通信进程通过地址连接。 在 UNIX 系列中,连接通常包括一个或两个路径名。UNIX 系列套接字无需始终绑定到名称。如果它们绑定到名称,则从不会存在绑定的重复排序组(如 local pathname 或 foreign pathname)。路径名不能涉及现有文件。
通过 bind(3SOCKET) 调用,进程可以指定套接字的本地地址。这样会创建 local pathname 排序组,而 connect(3SOCKET) 和 accept(3SOCKET) 通过添加地址的远程部分来完成套接字的关联。可以按如下方式使用 bind(3SOCKET):
bind (s, name, namelen);
套接字句柄为 s。绑定名称是由支持协议解释的字节字符串。UNIX 系列名称包含一个路径名和一个系列。本示例说明将名称 /tmp/foo 绑定到 UNIX 系列套接字。
#include <sys/un.h>
...
struct sockaddr_un addr;
...
strcpy(addr.sun_path, "/tmp/foo");
addr.sun_family = AF_UNIX;
bind (s, (struct sockaddr *) &addr,
strlen(addr.sun_path) + sizeof (addr.sun_family));
确定 AF_UNIX 套接字的大小时不计空字节,因此可以使用 strlen(3C)。
addr.sun_path 中引用的文件名在系统文件名称空间中创建为套接字。调用方必须对创建 addr.sun_path 的目录具有写权限。不再需要文件时,调用方应将其删除。可以使用 unlink(1M) 删除 AF_UNIX 套接字。
建立连接
通常以非对称形式建立连接。一个进程用作客户机,而另一个进程则用作服务器。服务器将套接字绑定到与服务关联的已知地址,并阻塞在套接字上等待连接请求。然后,不相关的进程便可连接到此服务器。客户机通过启动到服务器套接字的连接,向服务器请求服务。在客户端,connect(3SOCKET) 调用启动连接。在
UNIX 系列中,此连接可能如下所示:
struct sockaddr_un server;
server.sun.family = AF_UNIX;
...
connect(s, (struct sockaddr *)&server, strlen(server.sun_path) + sizeof (server.sun_family));