linux-socket
socket系统调用
socket函数族在系统调用时，同样遵循我上篇博客的 用户态->内核态，但是，我在寻找sys_socket定义时，只有函数声明
asmlinkage long sys_socket(int, int, int);
那么它的实现在哪儿呢？这里就需要有技巧了！
这样实现都在net/socket.c文件。以socket函数为例，
SYSCALL_DEFINE3(socket, int, family, int, type, int, protocol)，SYSCALL_DEFINEx是一个定义宏，x是输入的参数。
#define SYSCALL_DEFINE0(name) asmlinkage long sys_##name(void)
#define SYSCALL_DEFINE1(name, ...) SYSCALL_DEFINEx(1, _##name, __VA_ARGS__)
#define SYSCALL_DEFINE2(name, ...) SYSCALL_DEFINEx(2, _##name, __VA_ARGS__)
#define SYSCALL_DEFINE3(name, ...) SYSCALL_DEFINEx(3, _##name, __VA_ARGS__)
#define SYSCALL_DEFINE4(name, ...) SYSCALL_DEFINEx(4, _##name, __VA_ARGS__)
#define SYSCALL_DEFINE5(name, ...) SYSCALL_DEFINEx(5, _##name, __VA_ARGS__)
#define SYSCALL_DEFINE6(name, ...) SYSCALL_DEFINEx(6, _##name, __VA_ARGS__)#define SYSCALL_DEFINEx(x, sname, ...) \__SYSCALL_DEFINEx(x, sname, __VA_ARGS__)#define __SYSCALL_DEFINEx(x, name, ...) \asmlinkage long sys##name(__SC_DECL##x(__VA_ARGS__)); \static inline long SYSC##name(__SC_DECL##x(__VA_ARGS__)); \asmlinkage long SyS##name(__SC_LONG##x(__VA_ARGS__)) \{ \__SC_TEST##x(__VA_ARGS__); \return (long) SYSC##name(__SC_CAST##x(__VA_ARGS__)); \} \SYSCALL_ALIAS(sys##name, SyS##name); \static inline long SYSC##name(__SC_DECL##x(__VA_ARGS__))#ifdef CONFIG_PPC64
#define SYSCALL_ALIAS(alias, name) \asm ("\t.globl " #alias "\n\t.set " #alias ", " #name "\n" \"\t.globl ." #alias "\n\t.set ." #alias ", ." #name)
#else
#if defined(CONFIG_ALPHA) || defined(CONFIG_MIPS)
#define SYSCALL_ALIAS(alias, name) \asm ( #alias " = " #name "\n\t.globl " #alias)
#else
#define SYSCALL_ALIAS(alias, name) \asm ("\t.globl " #alias "\n\t.set " #alias ", " #name)
#endif
#endif
复杂哈！
接着看socket族函数。
socket
#include
#includeint socket(int domain, int type, int protocol);/* Supported address families. */
#define AF_UNSPEC 0
#define AF_UNIX 1 /* Unix domain sockets */
#define AF_LOCAL 1 /* POSIX name for AF_UNIX */
#define AF_INET 2 /* Internet IP Protocol */
#define AF_AX25 3 /* Amateur Radio AX.25 */
#define AF_IPX 4 /* Novell IPX */
...enum sock_type {SOCK_STREAM = 1,SOCK_DGRAM = 2,SOCK_RAW = 3,SOCK_RDM = 4,SOCK_SEQPACKET = 5,SOCK_DCCP = 6,SOCK_PACKET = 10,
};
bind
#includeint bind(int sockfd, const struct sockaddr, socklen_t addrlen);
返回值表示绑定操作是否成功，0表示成功， -1表示不成功。 listen
#includeint listen(int sockfd, int backlog);
成功返回0，失败返回-1，设置errnoEADDRINUSE：另一个socket也在监听同一个端口。
EBADF：参数sockfd为非法的文件描述符。
ENOTSOCK：参数sockfd不是文件描述符。
EOPNOTSUPP：套接字类型不支持listen操作。 accept
#include int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
返回值成功时返回非负值，失败时返回-1 connect
#include int connect (int sockfd,struct sockaddr * serv_addr,int addrlen);
成功时返回0，失败返回-1.设置errno13 EACCES, EPERM 用户试图在套接字广播标志没有设置的情况下连接广播地址或由于防火墙策略导致连接失败。
98 EADDRINUSE本地地址处于使用状态。
97 EAFNOSUPPORT参数serv_add中的地址非合法地址。
11 EAGAIN没有足够空闲的本地端口。
114 EALREADY套接字为非阻塞套接字，并且原来的连接请求还未完成。
9EBADF 非法的文件描述符。
111 ECONNREFUSED远程地址并没有处于监听状态。
14 EFAULT 指向套接字结构体的地址非法。
115 EINPROGRESS套接字为非阻塞套接字，且连接请求没有立即完成。
4 EINTR 系统调用的执行由于捕获中断而中止。
106 EISCONN 已经连接到该套接字。
101 ENETUNREACH网络不可到达。
88 ENOTSOCK 文件描述符不与套接字相关。
110 ETIMEDOUT 连接超时 close
#includeint close(int sockfd);
成功返回0，失败返回-1
这里的数据结构主要涉及两个，struct sockaddr和struct socket_in。
这两个结构因果可以查阅资料。大致就是编码时需要使用struct socket_in，在往内核时转换成struct sockaddr。
这里我在linux环境下写了一个TCP server和client。
server代码
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include #define SERVER_PORT_TEST 61375
#define SERVER_BACKLOG_TEST 5
#define BUFF_MAX_SIZE 1024
#define LOOPBACK_ADDR 0x7f000001
#define EXIT_STR "exit"/* server */
int main()
{struct sockaddr_in serAddr;struct sockaddr_in cliAddr;int serfd;int serfdCon;int nBytes;char msg[BUFF_MAX_SIZE] = "Hello...\n";unsigned int cli_len;int iRet;serfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (serfd<0){printf("serfd socket error\n");exit(0);}printf("socket success create, socket :%d\n", serfd);memset(&serAddr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));serAddr.sin_family = AF_INET;serAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);serAddr.sin_port = htons(SERVER_PORT_TEST);iRet = bind(serfd, (struct sockaddr *)&serAddr, sizeof(struct sockaddr_in));if (iRet<0){printf("socket bind error\n");exit(0);}iRet = listen(serfd, SERVER_BACKLOG_TEST);if (iRet<0){printf("socket listen error\n");exit(0);}for (;;){cli_len = sizeof(struct sockaddr_in);serfdCon = accept(serfd, (struct sockaddr *)&cliAddr, &cli_len);if (serfdCon<0)exit(0);printf("tcp connect established, socket:%d, client addr:%s\n", serfdCon, inet_ntoa(cliAddr.sin_addr));write(serfdCon, msg, strlen(msg));while(1){memset(msg, 0, BUFF_MAX_SIZE);nBytes = read(serfdCon, msg, BUFF_MAX_SIZE);if (nBytes>0){printf("msg:%s\n", msg);if (!strcmp(msg, EXIT_STR)) break;write(serfdCon, msg, strlen(msg));}}close(serfd);exit(0);}
} client代码
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include #define SERVER_PORT_TEST 61375
#define SERVER_BACKLOG_TEST 5
#define BUFF_MAX_SIZE 1024
#define LOOPBACK_ADDR 0x7f000001
#define EXIT_STR "exit"/*client*/
int main()
{struct sockaddr_in serAddr;struct sockaddr_in cliAddr;int sockfd;int nBytes;char msg[BUFF_MAX_SIZE] = {0};unsigned int cli_len;int iRet;sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (sockfd<0)exit(0);memset(&serAddr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));serAddr.sin_family = AF_INET;serAddr.sin_addr.s_addr = htonl(LOOPBACK_ADDR);serAddr.sin_port = htons(SERVER_PORT_TEST);iRet = connect(sockfd, (struct sockaddr* )&serAddr, sizeof(struct sockaddr_in));while(1){nBytes = read(sockfd, msg, BUFF_MAX_SIZE);if (nBytes>0){msg[nBytes] = '\0';printf("msgRecv:%s\n", msg);memset(msg, 0, BUFF_MAX_SIZE);fgets(msg, BUFF_MAX_SIZE, stdin);if (msg[0] != '\n')msg[strlen(msg)-1] = '\0';write(sockfd, msg, strlen(msg));if (!strcmp(msg, EXIT_STR)) break;}}close(sockfd);exit(0);
}
效果图如下：
考虑到服务器端应当支持多并发，accept之后需要用fork和exec配合。
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