Уильям Стивенс - UNIX: разработка сетевых приложений

Элементы msg_iovи msg_iovlenзадают массив буферов ввода и вывода (массив структур iovec), аналогичный второму и третьему аргументам функций readvи writev.

Элементы msg_controlи msg_controllenзадают расположение и размер необязательных вспомогательных данных. Элемент msg_controllen— это аргумент типа «значение-результат» функции recvmsg. Вспомогательные данные мы рассматриваем в разделе 14.6.

Работая с функциями recvmsgи sendmsg, следует учитывать различие между двумя флаговыми переменными: это аргумент flags, который передается по значению, и элемент msg_flagsструктуры msghdr, который передается по ссылке (поскольку функции передается адрес этой структуры).

■ Элемент msg_flagsиспользуется только функцией recvmsg. Когда вызывается функция recvmsg, аргумент flagsкопируется в элемент msg_flags[128, с. 502], и это значение используется ядром для управления приемом данных. Затем это значение обновляется в зависимости от результата функции recvmsg.

■ Элемент msg_flagsигнорируется функцией sendmsg, поскольку эта функция использует аргумент flagsдля управления выводом данных. Это значит, что если мы хотим установить флаг MSG_DONTWAITпри вызове функции sendmsg, то мы должны присвоить это значение аргументу flags, а присваивание значения MSG_DONTWAITэлементу msg_flagsне имеет никакого эффекта.

В табл. 14.2 показано, какие флаги проверяются ядром для функций ввода и вывода и какие элементы msg_flagsможет возвращать функция recvmsg. Для элемента sendmsg.msg_flagsнет колонки, потому что, как мы отмечали, он не используется.

Таблица 14.2. Флаги для различных функций ввода-вывода

Первые четыре флага только проверяются и никогда не возвращаются, вторые два проверяются и возвращаются, а последние четыре флага только возвращаются. Следующие ниже комментарии относятся к шести флагам, возвращаемым функцией recvmsg.

■ MSG_BCAST. Этот флаг введен в BSD/OS и возвращается, если дейтаграмма была получена как широковещательная дейтаграмма канального уровня или если ее IP-адрес получателя является широковещательным адресом. Этот флаг предоставляет более удачную возможность определить, что дейтаграмма UDP была отправлена на широковещательный адрес, чем параметр сокета IP_RECVDSTADDR.

■ MSG_MCAST. Этот флаг введен в BSD_OS и возвращается, если дейтаграмма была получена как дейтаграмма многоадресной передачи канального уровня.

■ MSG_TRUNC. Этот флаг возвращается, если дейтаграмма была усечена: у ядра имеется больше данных для возвращения, чем позволяет пространство в памяти, выделенное для них процессом (сумма всех элементов iov_len). Более подробно мы рассмотрим это в разделе 22.3.

■ MSG_CTRUNC. Этот флаг возвращается, если были усечены вспомогательные данные: у ядра имеется больше вспомогательных данных для возвращения, чем позволяет выделенное для них процессом пространство в памяти ( msg_controllen).

■ MSG_EOR. Этот флаг означает конец записи. Он сбрасывается, если возвращаемые данные не заканчивают запись. Если же возвращаемые данные заканчивают логическую запись, этот флаг устанавливается. TCP не использует этот флаг, поскольку это потоковый протокол.

■ MSG_OOB. Этот флаг никогда не возвращается для внеполосных данных TCP. Он возвращается другими наборами протоколов (например, протоколами OSI).

Реализации могут возвращать некоторые из входных аргументов flagsв элементе msg_flags, поэтому мы должны проверять только те значения флагов, которые нас интересуют (например, последние шесть в табл. 14.2).

На рис. 14.1 представлена структура msghdrи информация, на которую она указывает. На этом рисунке отражена ситуация, предшествующая вызову функции recvmsgдля сокета UDP.

Рис. 14.1. Структуры данных в тот момент, когда функция recvmsg вызывается для сокета UDP

Для адреса протокола в памяти выделяется 16 байт, а для вспомогательных данных — 20 байт. Инициализируется массив из трех структур iovec: первая задает 100-байтовый буфер, вторая — 60-байтовый буфер, третья — 80-байтовый буфер. Мы также предполагаем, что был установлен параметр сокета IP_RECVDSTADDRдля получения IP-адреса получателя из дейтаграммы UDP.

Затем будем считать, что с адреса 198.6.38.100, порт 2000, приходит 170-байтовая дейтаграмма UDP, предназначенная для нашего сокета UDP с IP-адресом получателя 206.168.112.96. На рис. 14.2 показана вся информация, содержащаяся в структуре msghdrв момент завершения функции recvmsg.

Рис. 14.2. Изменение рис. 14.1 при завершении функции

Затемненными показаны поля, изменяемые функцией recvmsg. По сравнению с рис. 14.1 на рис. 14.2 изменяется следующее:

■ В буфер, на который указывает элемент msg_name, записывается структура адреса сокета Интернета, содержащая IP-адрес и UDP-порт отправителя, определенные по полученной дейтаграмме.

■ Обновляется аргумент msg_namelen, имеющий тип «значение-результат». Его новым значением становится количество данных, хранящихся в msg_name. Но на самом деле его значение как перед вызовом функции recvmsg, так и при ее завершении равно 16.

■ Первые 100 байт данных записываются в первый буфер, следующие 60 байт — во второй буфер и последние 10 байт — в третий буфер. Последние 70 байт третьего буфера не изменяются. Возвращаемое значение функции recvmsg— это размер дейтаграммы (170).

■ Буфер, на который указывает msg_control, заполняется как структура cmsghdr. (Более подробно о вспомогательных данных мы поговорим в разделе 14.6, а об этом параметре сокета — в разделе 22.2.) Значение cmsg_lenравно 16, cmsg_level— IPPROTO_IP, cmsg_type— IP_RECVDSTADDR, а следующие 4 байта 20-байтового буфера содержат IP-адрес получателя из полученной дейтаграммы UDP. Последние 4 байта 20-байтового буфера, которые мы предоставили для хранения вспомогательных данных, не изменяются.