Уильям Стивенс - UNIX: разработка сетевых приложений
7 char c, argsockfd[10], argmode[10];
8 Socketpair(AF_LOCAL, SOCK_STREAM, 0, sockfd);
9 if ((childpid = Fork()) == 0) { /* дочерний процесс */
10 Close(sockfd[0]);
11 snprintf(argsockfd, sizeof(argsockfd), "%d", sockfd[1]);
12 snprintf(argmode, sizeof(argmode), "%d", mode);
13 execl("./openfile", "openfile", argsockfd, pathname, argmode,
14 (char*)NULL);
15 err_sys("execl error");
16 }
17 /* родительский процесс - ожидание завершения дочернего процесса */
18 Close(sockfd[1]); /* закрываем конец, который мы не используем */
19 Waitpid(childpid, &status, 0);
20 if (WIFEXITED(status) == 0)
21 err_quit("child did not terminate");
22 if ((status = WEXITSTATUS(status)) == 0)
23 Read_fd(sockfd[0], &c, 1, &fd);
24 else {
25 errno = status; /* установка значения errno в статус дочернего
процесса */
26 fd = -1;
27 }
28 Close(sockfd[0]);
29 return (fd);
30 }
Создание потокового канала8 Функция socketpair создает потоковый канал. Возвращаются два дескриптора: sockfd[0] и sockfd[1]. Это состояние, которое мы показали на рис. 15.1.
Функции fork и exec9-16 Вызывается функция fork, после чего дочерний процесс закрывает один конец потокового канала. Номер дескриптора другого конца потокового канала помещается в массив argsockfd, а режим открытия помещается в массив argmode. Мы вызываем функцию snprintf, поскольку аргументы функции exec должны быть символьными строками. Выполняется программа openfile. Функция execl возвращает управление только в том случае, если она встретит ошибку. При удачном выполнении начинает выполняться функция main программы openfile.
Родительский процесс в ожидании завершения дочернего процесса17-22 Родительский процесс закрывает другой конец потокового канала и вызывает функцию waitpid для ожидания завершения дочернего процесса. Статус завершения дочернего процесса возвращается в переменной status, и сначала мы проверяем, что программа завершилась нормально (то есть не была завершена из-за возникновения какого-либо сигнала). Затем макрос WEXITSTATUS преобразует статус завершения в статус выхода, значение которого должно быть между 0 и 255. Мы вскоре увидим, что если при открытии необходимого файла программой openfile происходит ошибка, то эта программа завершается, причем статус ее завершения равен соответствующему значению переменной errno.
Получение дескриптора23 Наша функция read_fd, которую мы показываем в следующем листинге, получает дескриптор потокового канала. Кроме получения дескриптора мы считываем 1 байт данных, но ничего с этими данными не делаем.
ПРИМЕЧАНИЕПри отправке и получении дескриптора по потоковому каналу мы всегда отправляем как минимум 1 байт данных, даже если получатель никак эти данные не обрабатывает. Иначе получатель не сможет распознать, что значит нулевое возвращаемое значение из функции read_fd: отсутствие данных (но, возможно, есть дескриптор) или конец файла.
В листинге 15.9 показана функция readfd, вызывающая функцию recvmsg для получения данных и дескриптора через доменный сокет Unix. Первые три аргумента этой функции те же, что и для функции read, а четвертый (recvfd) является указателем на целое число. После выполнения этой функции recvfd будет указывать на полученный дескриптор.
Листинг 15.9. Функция read_fd: получение данных и дескриптора
//lib/read_fd.c
1 #include "unp.h"
2 ssize_t
3 read_fd(int fd, void *ptr, size_t nbytes, int *recvfd)
4 {
5 struct msghdr msg;
6 struct iovec iov[1];
7 ssize_t n;
8 int newfd;
9 #ifdef HAVE_MSGHDR_MSG_CONTROL
10 union {
11 struct cmsghdr cm;
12 char control[CMSG_SPACE(sizeof(int))];
13 } control_un;
14 struct cmsghdr *cmptr;
15 msg.msg_control = control_un.control;
16 msg.msg_controllen = sizeof(control_un.control);
17 #else
18 msg.msg_accrights = (caddr_t)&newfd;
19 msg.msg_accrightslen = sizeof(int);
20 #endif
21 msg.msg_name = NULL;
22 msg.msg_namelen = 0;
23 iov[0].iov_base = ptr;
24 iov[0].iov_len = nbytes;
25 msg.msg_iov = iov;
26 msg.msg_iovlen = 1;
27 if ((n = recvmsg(fd, &msg, 0)) <= 0)
28 return (n);
29 #ifdef HAVE_MSGHDR_MSG_CONTROL
30 if ((cmptr = CMSG_FIRSTHDR(&msg)) != NULL &&
31 mptr->cmsg_len == CMSG_LEN(sizeof(int))) {
32 if (cmptr->cmsg_level != SOL_SOCKET)
33 err_quit("control level != SOL_SOCKET");
34 if (cmptr->cmsg_type != SCM_RIGHTS)
35 err_quit("control type != SCM_RIGHTS");
36 *recvfd = *((int*)CMSG_DATA(cmptr));
37 } else
38 *recvfd = -1; /* дескриптор не был передан */
39 #else
40 if (msg.msg_accrightslen == sizeof(int))
41 *recvfd = newfd;
42 else
43 *recvfd = -1; /* дескриптор не был передан */
44 #endif
45 return (n);
46 }
8-26 Эта функция должна работать с обеими версиями функции recvmsg: с элементом msg_control и с элементом msg_accrights. Наш заголовочный файл config.h (см. листинг Г.2) определяет константу HAVE_MSGHDR_MSG_CONTROL, если поддерживается версия функции recvmsg с msg_control.
Проверка выравнивания буфера msg_control10-13 Буфер msg_control должен быть выровнен в соответствии со структурой msghdr. Просто выделить в памяти массив типа char недостаточно. Здесь мы объявляем объединение, состоящее из структуры cmsghdr и символьного массива, что гарантирует необходимое выравнивание массива. Возможно и другое решение — вызвать функцию malloc, но это потребует освобождения памяти перед завершением функции.
27-45 Вызывается функция recvmsg. Если возвращаются вспомогательные данные, их формат будет таким, как показано на рис. 14.4. Мы проверяем, верны ли длина, уровень и тип, затем получаем вновь созданный дескриптор и возвращаем его через указатель вызывающего процесса recvfd. Макрос CMSG_DATA возвращает указатель на элемент cmsg_data объекта вспомогательных данных как указатель на элемент типа unsigned char. Мы преобразуем его к указателю на элемент типа int и получаем целочисленный дескриптор, на который указывает этот указатель.
Если поддерживается более старый элемент msg_accrights, то длина должна быть равна размеру целого числа, а вновь созданный дескриптор возвращается через указатель recvfd вызывающего процесса.
В листинге 15.10 показана программа openfile. Она получает три аргумента командной строки, которые должны быть переданы, и вызывает обычную функцию open.
Листинг 15.10. Программа openfile: открытие файла и передача дескриптора обратно
//unixdomain/openfile.c
1 #include "unp.h"
2 int
3 main(int argc, char **argv)
4 {
5 int fd;
6 ssize_t n;
7 if (argc != 4)
8 err_quit("openfile <sockfd#> <filename> <mode>");
9 if ((fd = open(argv[2], atoi(argv[3]))) < 0)
10 exit((errno > 0) ? errno : 255);
11 if ((n = write_fd(atoi(argv[1]), "", 1, fd)) < 0)
12 exit((errno > 0) ? errno : 255);
13 exit(0);
14 }
Аргументы командной строки6-7 Поскольку два из трех аргументов командной строки были превращены в символьные строки функцией my_open, они преобразуются обратно в целые числа при помощи функции atoi.
Открытие файла9-10 Файл открывается с помощью функции open. Если встречается ошибка, статус завершения этого процесса содержит значение переменной errno, соответствующее ошибке функции open.
Передача дескриптора обратно11-12 Дескриптор передается обратно функцией write_fd, которую мы покажем в следующем листинге. Затем этот процесс завершается, но ранее в этой главе мы сказали, что отправляющий процесс может закрыть переданный дескриптор (это происходит, когда мы вызываем функцию exit), поскольку ядро знает, что дескриптор находится в состоянии передачи («в полете»), и оставляет его открытым для принимающего процесса.
ПРИМЕЧАНИЕСтатус выхода должен лежать в пределах от 0 до 255. Максимальное значение переменной errno — около 150. Альтернативный способ, при котором не требуется, чтобы значение переменной errno было меньше 256, заключается в том, чтобы передать обратно указание на ошибку в виде обычных данных при вызове функции sendmsg.
