UNIX网络编程——通过UNIX域套接字传递描述符和 sendmsg/recvmsg 函数
来源:互联网 发布:淘宝网红哪家店质量好 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 20:53
在前面我们介绍了UNIX域套接字编程,更重要的一点是UNIX域套接字可以在同一台主机上各进程之间传递文件描述符。
下面先来看两个函数:
#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>ssize_t sendmsg(int sockfd, const struct msghdr *msg, int flags);ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);它们与sendto 和 recvfrom 函数相似,只不过可以传输更复杂的数据结构,不仅可以传输一般数据,还可以传输额外的数据,即文件描述符。下面来看结构体msghdr :
struct msghdr { void *msg_name; /* optional address */ socklen_t msg_namelen; /* size of address */ struct iovec *msg_iov; /* scatter/gather array */ size_t msg_iovlen; /* # elements in msg_iov */ void *msg_control; /* ancillary data, see below */ size_t msg_controllen; /* ancillary data buffer len */ int msg_flags; /* flags on received message */};如下图所示:
1、msg_name :即对等方的地址指针,不关心时设为NULL即可;
2、msg_namelen:地址长度,不关心时设置为0即可;
3、msg_iov:是结构体iovec 的指针。
struct iovec { void *iov_base; /* Starting address */ size_t iov_len; /* Number of bytes to transfer */};
成员iov_base 可以认为是传输正常数据时的buf,iov_len 是buf 的大小。
4、msg_iovlen:当有n个iovec 结构体时,此值为n;
5、msg_control:是一个指向cmsghdr 结构体的指针
struct cmsghdr { socklen_t cmsg_len; /* data byte count, including header */ int cmsg_level; /* originating protocol */ int cmsg_type; /* protocol-specific type */ /* followed by unsigned char cmsg_data[]; */};
6、msg_controllen :参见下图,即cmsghdr 结构体可能不止一个;
7、flags : 一般设置为0即可;
为了对齐,可能存在一些填充字节,跟每个系统的实现有关,但我们不必关心,可以通过一些函数宏来获取相关的值,如下:
#include <sys/socket.h>struct cmsghdr *CMSG_FIRSTHDR(struct msghdr *msgh);struct cmsghdr *CMSG_NXTHDR(struct msghdr *msgh, struct cmsghdr *cmsg);size_t CMSG_ALIGN(size_t length);size_t CMSG_SPACE(size_t length);size_t CMSG_LEN(size_t length);unsigned char *CMSG_DATA(struct cmsghdr *cmsg);下面通过封装两个函数,send_fd 和 recv_fd 来进一步认识这些函数宏的作用:
void send_fd(int sock_fd, int send_fd){ int ret; struct msghdr msg; struct cmsghdr *p_cmsg; struct iovec vec; char cmsgbuf[CMSG_SPACE(sizeof(send_fd))]; int *p_fds; char sendchar = 0; msg.msg_control = cmsgbuf; msg.msg_controllen = sizeof(cmsgbuf); p_cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg); p_cmsg->cmsg_level = SOL_SOCKET; p_cmsg->cmsg_type = SCM_RIGHTS; p_cmsg->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(send_fd)); p_fds = (int *)CMSG_DATA(p_cmsg); *p_fds = send_fd; // 通过传递辅助数据的方式传递文件描述符 msg.msg_name = NULL; msg.msg_namelen = 0; msg.msg_iov = &vec; msg.msg_iovlen = 1; //主要目的不是传递数据,故只传1个字符 msg.msg_flags = 0; vec.iov_base = &sendchar; vec.iov_len = sizeof(sendchar); ret = sendmsg(sock_fd, &msg, 0); if (ret != 1) ERR_EXIT("sendmsg");}int recv_fd(const int sock_fd){ int ret; struct msghdr msg; char recvchar; struct iovec vec; int recv_fd; char cmsgbuf[CMSG_SPACE(sizeof(recv_fd))]; struct cmsghdr *p_cmsg; int *p_fd; vec.iov_base = &recvchar; vec.iov_len = sizeof(recvchar); msg.msg_name = NULL; msg.msg_namelen = 0; msg.msg_iov = &vec; msg.msg_iovlen = 1; msg.msg_control = cmsgbuf; msg.msg_controllen = sizeof(cmsgbuf); msg.msg_flags = 0; p_fd = (int *)CMSG_DATA(CMSG_FIRSTHDR(&msg)); *p_fd = -1; ret = recvmsg(sock_fd, &msg, 0); if (ret != 1) ERR_EXIT("recvmsg"); p_cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg); if (p_cmsg == NULL) ERR_EXIT("no passed fd"); p_fd = (int *)CMSG_DATA(p_cmsg); recv_fd = *p_fd; if (recv_fd == -1) ERR_EXIT("no passed fd"); return recv_fd;}来解释一下send_fd 函数:
msg.msg_name = NULL;msg.msg_namelen = 0;msg.msg_iov = &vec;msg.msg_iovlen = 1; //主要目的不是传递数据,故只传1个字符msg.msg_flags = 0;vec.iov_base = &sendchar;vec.iov_len = sizeof(sendchar);
这几行中需要注意的是我们现在的目的不是传输正常数据,而是为了传递文件描述符,所以只定义一个1字节的char,其余参照前面对参数的解释可以理解。
现在我们只有一个cmsghdr 结构体,把需要传递的文件描述符send_fd 长度,也就是需要传输的额外数据大小,当作参数传给CMSG_SPACE 宏,可以得到整个结构体的大小,包括一些填充字节,如上图所示,也即
char cmsgbuf[CMSG_SPACE(sizeof(send_fd))];也就可以进一步得出以下两行:
msg.msg_control = cmsgbuf;msg.msg_controllen = sizeof(cmsgbuf);接着,需要填充cmsghdr 结构体,传入msghdr 指针,CMSG_FIRSTHDR宏可以得到首个cmsghdr 结构体的指针,即
p_cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg);然后使用指针来填充各字段,如下:
p_cmsg->cmsg_level = SOL_SOCKET;p_cmsg->cmsg_type = SCM_RIGHTS;p_cmsg->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(send_fd));
传入send_fd 的大小,CMSG_LEN宏可以得到cmsg_len 字段的大小。
最后,传入结构体指针 p_cmsg ,宏CMSG_DATA 可以得到准备存放send_fd 的位置指针,将send_fd 放进去,如下:
p_fds = (int*)CMSG_DATA(p_cmsg);*p_fds = send_fd; // 通过传递辅助数据的方式传递文件描述符
recv_fd 函数就类似了,不再赘述。
可以写个小程序测试一下:
#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <sys/un.h>#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <errno.h>#include <string.h>#include <fcntl.h>#define ERR_EXIT(m) \ do \ { \ perror(m); \ exit(EXIT_FAILURE); \ } while(0)int main(void){ int sockfds[2]; /* 只有unix域协议才能在进程间传递文件描述符,如果想要在没有亲缘关系的进程间 * 传递,则不能用socketpair函数,要用socket()函数 */ if (socketpair(PF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, sockfds) < 0) ERR_EXIT("socketpair"); pid_t pid; pid = fork(); if (pid == -1) ERR_EXIT("fork"); /* 如果是父进程打开的文件描述符,子进程可以共享 * 这里演示的是子进程打开的文件描述符通过封装的函数传给父进程 */ if (pid > 0) { close(sockfds[1]); int fd = recv_fd(sockfds[0]); char buf[1024] = {0}; read(fd, buf, sizeof(buf)); printf("buf=%s\n", buf); } else if (pid == 0) { close(sockfds[0]); int fd; fd = open("test.txt", O_RDONLY); if (fd == -1); send_fd(sockfds[1], fd); } return 0;}我们知道,父进程在fork 之前打开的文件描述符,子进程是可以共享的,但是子进程打开的文件描述符,父进程是不能共享的,上述程序就是举例在子进程中打开了一个文件描述符,然后通过send_fd 函数将文件描述符传递给父进程,父进程可以通过recv_fd 函数接收到这个文件描述符。先建立一个文件test.txt 后输入几个字符,然后运行程序,输出如下:
huangcheng@ubuntu:~$ cat test.txtctthuangchenghuangcheng@ubuntu:~$ ./a.outbuf=ctthuangchenghuangcheng@ubuntu:~$证明父进程确实可以打开test.txt 文件。
最后提醒一点,只有unix域协议才能在本机进程间传递文件描述符,如果想要在没有亲缘关系的进程间传递,则不能用socketpair函数,要用socket()函数 才行。
- UNIX网络编程——通过UNIX域套接字传递描述符和 sendmsg/recvmsg 函数
- linux网络编程之socket(十六):通过UNIX域套接字传递描述符和 sendmsg/recvmsg 函数
- linux网络编程之socket(十六):通过UNIX域套接字传递描述符和 sendmsg/recvmsg 函数
- linux网络编程之socket(十六):通过UNIX域套接字传递描述符和 sendmsg/recvmsg 函数
- linux网络编程之socket(十六):通过UNIX域套接字传递描述符和 sendmsg/recvmsg 函数
- 通过UNIX域套接字传递描述符和 sendmsg/recvmsg 函数
- recv_peek偷窥函数和UNIX域间文件描述符传递sendmsg、recvmsg
- UNIX进程之间传递文件描述符recvmsg与sendmsg
- UNIX网络编程——UNIX域套接字编程和socketpair 函数
- 套接字API(十三)recvmsg和sendmsg函数
- 网络编程学习笔记(recvmsg和sendmsg函数)
- Unix域套接字传递描述符字
- unix域套接字进程间传递文件描述符
- recvmsg和sendmsg函数
- recvmsg和sendmsg函数
- 进程间传递文件描述符--sendmsg,recvmsg
- 进程间传递文件描述符--sendmsg,recvmsg
- 进程间传递文件描述符--sendmsg,recvmsg(可用)
- MySQL代码分析(一)
- 沟通之道
- 在android上实现ffmpeg的pipe功能,实现除了file和网络协议以外的流媒体播放
- PHP 发送验证邮件 并用GET方法处理验证信息
- ESB初识
- UNIX网络编程——通过UNIX域套接字传递描述符和 sendmsg/recvmsg 函数
- Shuttle Bus体系架构的特征
- 深入解读ESB与SOA的关系
- Oracle内存架构分析
- Shuttle Bus之Request/Response模式简单示例
- ubuntu 如何搭建网桥
- OMG点菜系统
- JAVA泛型总结
- sqlServer 端口号设置