unp-cha4 summary

  本章详细描述了socket函数的用法，参数说明等基本知识。下面我们一一介绍：

  首先是函数

 int socket (int family, int type, int protocol);

                       Returns: non-negative descriptor if OK, -1 on error

  其中family指定了协议族，有以下几个常量：AF_INET是IPv4的协议族，AF_INET6是IPv6的协议族，AF_LOCAL是unix的协议族(domain protocol)还有AF_ROUTE和AF_KEY。

  type是以下常量之一：SOCK_STREAM,SOCK_DGRAM,SOCK_SEQPACKET和SOCK_RAW。

  protocol必须指定为IPPROTO_TCP，IPPROTO_UDP和IPPROTO_SCTP之一，或者为0让系统自动选择有family和type的组合而定。

  下面一个函数是

 

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *servaddr, socklen_t addrlen);

Returns: 0 if OK, -1 on error

其中sockfd是由函数socket返回的值。就TCP socket来说，connect初始化“三次握手”过程，连接过程中可能有以下几种错误发生：

• 如果client端没有收到SYN段，那么发生错误并返回ETIMEDOUT。
• 如果客户端收到Server端是RST(reset)的话，说明server端并没有连接可用，返回ECONNREFUSED
• 如果客户端收到ICMP"destination unreachable"则返回EHOSTUNREACH o或者ENETUNREACH

int bind (int sockfd, const struct sockaddr *myaddr, socklen_t addrlen);

Returns: 0 if OK,-1 on error

此函数分配一个local address给socket，根据协议族是ipv4还是ipv6而定，同时还分配一个16位的端口号。此函数一个常见的错误是“address already in use”。

int listen (int sockfd, int backlog);

Returns: 0 if OK, -1 on error

listen函数有两个功能：

• 当调用socket函数的时候创建了一个可用的socket，次数客户端可能发起一个连接，系统通过listen函数把未连接的socket转变为pasitive的socket，表示内核应该接受这个连接，同时把socket的CLOSED状态转换为LISTEN状态。
• 而第二个功能是指明内核为这个socket排队的最大数目，包括已经完成three-way和未完成的，这里backlog有一个历史遗留的问题，但可以通过环境变量来改变数值。因为之前定的最大是5显然不能应付目前大型服务器的连接数。 

int accept (int sockfd, struct sockaddr *cliaddr, socklen_t *addrlen);

Returns: non-negative descriptor if OK, -1 on error

TCP server从上面提到的backlog的队列中调用accept去接受完成三次握手的socket连接，如果队列为空，则进程sleep。如果函数成功调用，则返回一个全新的描述符，描述和TCP client的连接。

pid_t fork(void);

Returns: 0 in child, process ID of child in parent, -1 on error

最后是一个fork函数，通过fork函数来创建一个子进程来处理每个client的连接。