UNIX网络编程总结四

socket：

  为了执行网络I/O，一个进程作的第一件事就是调用socket函数。

  family指明协议族，type指明类型，除非在原始套接口，protocol通常为0，并不是全部的family，type组合都是有效的。

  socket函数在成功时返回一个小的非负整数值，称为套接口描述字。

 

connect:

  客户在调用函数connect前没必要非得调用bind，必要时，内核会选择ip地址和临时端口。

  TCP套接口，connect会激活三路握手，成功或者出错时返回。

  几种错误：

  一、TCP客户未收到SYN分节响应，返回ETIMEDOUT。

  二、服务器无服务等待连接，返回ECONNREFUSED。

  三、客户发出的SYN分节在中间路由器引起目的不可达ICMP错误，返回EHOSTENREACH或ENETUNREACH错误。

 

bind:

  给套接口分配一个本地协议地址。

  对于TCP，bind能够指定端口号，能够指定ip地址，能够都指定，也能够都不指定。

  若让内核为套接口选择一个临时端口，函数bind不返回所选的值，必须调用getsockname来返回协议地址。

 

listen：

  当函数socket建立一个套接口时，他被假设为主动套接口，listen将未使用的套接口变为被动套接口，告诉内核，此套接口能够接受链接请求。

  内核要维护两个队列，两队列之和不超过backlog：

  一、未完成链接队列，已有客户发出并到达服务端，服务端等待完成三路握手，SYN_RCVD。

  二、已完成链接队列，已完成三路握手，ESTABLISHED。

  Berkeley为backlog增长模糊因子，1.5，即最大可支持值*1.5。

  不要把backlog定义为0，由于不一样实现有不一样的解释。

  当一个客户SYN到达时，若队列是满的，则TCP忽略该分节，可是不发RST，客户会重发该分节。

  套接字接收缓存区存储握手完成但未accept时到达的数据。

 

accept：

  由TCP服务器调用，用于从已完成链接队列队头返回下一个已完成链接，已完成链接为空，进程进入睡眠。

  accept的第三个参数addrlen是值-结果参数，传入套接口地址结构长度，返回内核存放在该套接字地址结构内的确切字节数。

  accept会返回一个内核生成的全新的描述符，表明所返回客户的TCP链接，accept第一个参数称为监听套接字描述符，返回的为已链接套接字描述符，一个服务器通常只有一个监听套接字描述符，但有不少已链接套接字描述符，它随客户链接建立，随服务结束关闭。

 

fork和exec：

  # include <unisted.h>

  pid_t fork(void);

  fork调用一次返回两次，父进程返回子进程的ID号，子进程返回0。

  父进程fork前打开的描述符在fork返回后由子进程共享。

  fork典型用法：

  一、建立自身进程的副本。

  二、一个进程执行另外一个程序，先建立自身副本，而后副本调用exec将自身替换为新程序。

  exec：

  # include <unistd.h>

  int execl(const char *pathname, const char *arg0, ... /* (char *) 0 */);

int execv(const char *pathname, char *const *argv[]);

int execle(const char *pathname, const char *arg0, ... /* (char *) 0 , char *const envp[] */);

int execve(const char *pathname, char *const *argv[], char *const envp[]);

int execlp(const char *filename, const char *arg0, ... /* (char *) 0 */);

int execvp(const char *filename, char *const *argv[]);

进程调用exec前打开的描述符一般跨exec继续保持打开，但可使用fcntl设置FD_CLOEXEC描述符标志禁止掉。

 

并发服务器：

  链接创建，accept返回，服务器调用fork，而后由子进程服务客户，父进程关闭已链接套接字，由于每一个文件或套接字都有引用计数器子进程会将其加1，父进程关闭不会致使计数器为0，因此父进程关闭子进程不会终止客户链接。父进程关闭已链接套接字后，就能够继续等待下一次链接了。

 

close：

  close一个TCP套接字的默认行为是把该套接字标记为已关闭，而后当即返回调用进程，该套接字描述符不能再由调用进程使用，但TCP仍然会尝试发送已排队等待发送到对端的任何数据，发送完毕后发正常TCP终止序列。

 

getsockname和getpeername

  getsockname返回某个套接字关联的本地地址；

  # include <sys/socket.h>

  int getsocketname(int sockfd, struct sockaddr *localaddr, socklen_t *addrlen);

  一、在未调用bind的TCP客户上，connect成功返回，getsockname返回内核赋予该连接的本地IP地址和本地端口号。

  二、调用bind端口号为0，返回内核赋予的本地端口号。

  三、获取某套接字地址族。

  四、返回已通配地址bind的TCP服务的地址。

  

 getpeername返回某个套接字关联的外地协议地址；

  # include <sys/socket.h>

  int getpeername(int sockfd, struct sockaddr *peeraddr, socklen_t *addrlen);

  当一个服务器是由调用过accept的某进程经过exec执行程序时，能够经过getpeername获取客户身份。