Уильям Стивенс - UNIX: разработка сетевых приложений

Этот флаг введен в Net/3 и может не поддерживаться в некоторых системах.

■ MSG_OOB. С функцией sendэтот флаг указывает, что отправляются внеполосные данные. В случае TCP в качестве внеполосных данных должен быть отправлен только 1 байт, как показано в главе 21. С функцией recvэтот флаг указывает на то, что вместо обычных данных должны читаться внеполосные данные.

■ MSG_PEEK. Этот флаг позволяет нам просмотреть пришедшие данные, готовые для чтения, при этом после выполнения функции recvили recvfromданные не сбрасываются (при повторном вызове этих функций снова возвращаются уже просмотренные данные). Подробнее мы поговорим об этом в разделе 14.7.

■ MSG_WAITALL. Этот флаг был впервые введен в 4.3BSD Reno. Он сообщает ядру, что операция чтения должна выполняться до тех пор, пока не будет прочитано запрашиваемое количество байтов. Если система поддерживает этот флаг, мы можем опустить функцию readn(см. листинг 3.9) и заменить ее макроопределением

#define readn(fd, ptr, n) recv(fd, ptr, n, MSG_WAITALL)

Даже если мы задаем флаг MSG_WAITALL, функция может возвратить количество байтов меньше запрашиваемого в том случае, если или перехватывается сигнал, или соединение завершается, или есть ошибка сокета, требующая обработки.

Существуют дополнительные флаги, используемые протоколами, отличными от TCP/IP. Например, транспортный уровень OSI основан на записях (а не на потоке байтов, как TCP), и для операций вывода поддерживает флаг MSG_EOR, задающий конец логической записи.

С аргументом flagsсвязана одна фундаментальная проблема: он передается по значению и не является аргументом типа «значение-результат». Следовательно, он может использоваться только для передачи флагов от процесса к ядру. Ядро не может передать флаги обратно процессу. Это не представляет проблемы с TCP/IP, поскольку очень редко бывает необходимо передавать флаги обратно процессу от ядра. Но когда к 4.3BSD Reno были добавлены протоколы OSI, появилась необходимость возвращать процессу флаг MSG_EORпри операции ввода. В 4.3BSD Reno было принято решение оставить аргументы для общеупотребительных функций ( recvи recvfrom) как есть и изменить структуру msghdr, которая используется с функциями recvmsgи sendmsg. В разделе 14.5 мы увидим, что в эту структуру был добавлен целочисленный элемент msg_flags, и поскольку структура передается по ссылке, ядро может изменить флаги, содержащиеся в этом элементе, по завершении функции. Это значит также, что если процессу необходимо, чтобы флаги изменялись ядром, процесс должен вызвать функцию recvmsgвместо вызова функции recvили recvfrom.

Эти две функции аналогичны функциям readи write, но readvи writevпозволяют использовать для чтения или записи один или более буферов с помощью одного вызова функции. Эти операции называются операциями распределяющего чтения ( scatter read ) (поскольку вводимые данные распределяются по нескольким буферам приложения) и объединяющей записи ( gather write ) (поскольку данные из нескольких буферов объединяется для одной операции вывода).

#include

ssize_t readv(int filedes , const struct iovec * iov , int iovcnt );

ssize_t writev(int filedes , const struct iovec * iov , int iovcnt );

Обе функции возвращают: количество считанных или записанных байтов, -1 в случае ошибки

Второй аргумент обеих функций — это указатель на массив структур iovec, для определения которого требуется включить заголовочный файл :

struct iovec {

void *iov_base; /* начальный адрес буфера */

size_t iov_len; /* размер буфера */

};

Типы данных элементов структуры iovec определяются POSIX. Вам могут встретиться реализации, определяющие iov_base как char*, a iov_len как int.

Существует некоторый предел числа элементов в массиве структур iovec, зависящий от реализации. Linux позволяет использовать до 1024 элементов, а HP-UD — до 2100. POSIX требует, чтобы константа IOV_MAXопределялась включением заголовочного файла и чтобы ее значение было не менее 16.

Функции readvи writevмогут использоваться с любым дескриптором, а не только с сокетами. Кроме того, writevявляется атомарной операцией. Для протокола, основанного на записях, такого как UDP, один вызов функции writevгенерирует одну дейтаграмму UDP.

Мы отметили одно использование функции writevс параметром сокета TCP_NODELAYв разделе 7.9. Мы сказали, что при записи с помощью функции write4 байт и затем 396 байт может активизироваться алгоритм Нагла, и предпочтительное решение в данном случае заключается в вызове функции writevдля двух буферов.

Эти две функции являются наиболее общими для всех операций ввода-вывода. Действительно, мы можем заменить все вызовы функций ввода read, readv, recvи recvfromвызовами функции recvmsg. Аналогично, все вызовы различных функций вывода можно заменить вызовами функции sendmsg.

#include

ssize_t recvmsg(int sockfd , struct msghdr * msg , int flags );

ssize_t sendmsg(int sockfd , struct msghdr * msg , int flags );

Обе функции возвращают: количество прочитанных или записанных байтов в случае успешного выполнения, -1 в случае ошибки

Большинство аргументов обеих функций скрыто в структуре msghdr:

struct msghdr {

void *msg_name; /* адрес протокола */

socklen_t msg_namelen; /* размер адреса протокола */

struct iovec *msg_iov; /* массив буферов */

size_t msg_iovlen; /* количество элементов в массиве msg_iov */

void *msg_control; /* вспомогательные данные: должны быть

выровнены для структуры cmsghdr */

socklen_t msg_controllen; /* размер вспомогательных данных */

int msg_flags; /* флаги, возвращенные функцией recvmsg() */

};

Показанная нами структура msghdr восходит к 4.3BSD Reno и определяется POSIX. Некоторые системы (например, Solaris 2.5) используют более раннюю структуру msghdr, которая появилась в 4.2BSD. У более ранней структуры нет элемента msg_flags, а элементы msg_control и msg_controllen называются msg_accrights и msg_accrightslen. В этой системе поддерживается только одна форма вспомогательных данных — передача дескрипторов файлов (так называемые права доступа). При появлении протоколов OSI в 4.3BSD Reno были добавлены новые формы вспомогательных данных, вследствие чего были обобщены имена элементов структуры.

Элементы msg_nameи msg_namelenиспользуются, когда сокет не является присоединенным (например, неприсоединенный сокет UDP). Они аналогичны пятому и шестому аргументам функций recvfromи sendto: msg_nameуказывает на структуру адреса сокета, в которой вызывающий процесс хранит адрес протокола получателя для функции sendmsgили функция recvmsgхранит адрес протокола отправителя. Если нет необходимости задавать адрес протокола (например, сокет TCP или присоединенный сокет UDP), элемент msg_name должен быть пустым указателем. Элемент msg_namelenявляется аргументом типа «значение» для функции sendmsg, но для функции recvmsgэто аргумент типа «значение-результат».