嵌入式linux網路程式設計，UNIX域套接字，AF_LOCAL，PF_LOCAL，PF_UNIX，，AF_UNIX，程序間通訊機制
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1，UNIX域套接字
用於本地程序間的通訊
- socket同樣可以用於本地通訊
- 建立套接字時使用本地協議PF_UNIX(或PF_LOCAL)。
·socket(AF_LOCAL, SOCK_STREAM, 0) /流式套接字/
· socket(AF_LOCAL, SOCK_DGRAM, 0) /資料報套接字/
PF_INET 和 AF_INET的區別：http://blog.sina.com.cn/s/blog_8043547601013eoc.html
所以在windows中AF_INET與PF_INET完全一樣
而在Unix/Linux系統中，在不同的版本中這兩者有微小差別
對於BSD,是AF,對於POSIX是PF
- 分為流式套接字和使用者資料報套接字
- 和其他程序間通訊方式相比使用方便、效率更高
- 常用於前後臺程序通訊
| Linux下的程序間通訊機制 | 應用 | |
|---|---|---|
| 早期UNIX程序間通訊方式 （很多是從Unix繼承的） |
無名管道（pipe） | 本地通訊，用於一臺計算機內部不同程序之間的通訊 |
| 有名管道 （fifo） | ||
| 訊號（signal） | ||
| System V IPC （系統5的IPC機制） |
共享記憶體（share memory） | |
| 訊息佇列（message queue） | ||
| 訊號燈集（semaphore set） | ||
| 套接字（socket） | 既可以進行本地通訊，更多的是多臺主機之間通過網路通訊 | |
| 易用性：訊息佇列 > unix域套接字 > 管道 > 共享記憶體（經常要和訊號量一起使用） 效率：共享記憶體 > unix域套接字 > 管道 > 訊息佇列 常用：共享記憶體、unix域套接字 非同步通訊：訊號 同步和互斥（做資源保護）：訊號量 |
||
- 本地地址結構
struct sockaddr_un // <sys/un.h>
{
sa_family_t sun_family;
char sun_path[108]; // 套接字檔案的路徑
}; - 填充地址結構
struct sockaddr_un myaddr;
bzero(&myaddr, sizeof(myaddr));
myaddr.sun_family = AF_UNIX; strcpy(myaddr.sun_path, “/tmp/mysocket”);
2，UNIX域套接字模型
| 應用程式 | UNIX域(流式)套接字 | UNIX域(使用者資料報)套接字 |
|---|---|---|
| 伺服器端 |  |
 |
| 客戶端 |  |
 |
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
- 此處addr是一個本地地址，結構體為struct sockaddr_un
#define UNIX_PATH_MAX 108 //大小為96~108
struct sockaddr_un {
sa_family_t sun_family; /* AF_UNIX */
char sun_path[UNIX_PATH_MAX]; /* pathname */
};
- pathname 為域套接字的檔案路徑
·必須事先不存在（臨時在記憶體中建立一個檔案）
·一般是絕對路徑
3，UNIX域套接字 — 示例
3.1，net.h
#ifndef __NET_H__
#define __NET_H__
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <strings.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/un.h>
#define UNIX_DOMAIN_FILE "/tmp/my_domain_file.1"
#define BACKLOG 5
#define QUIT_STR "quite"
#define SERV_RESP_STR "Server:"
#endif
3.2，client.c
/* ./client unix_domaun_file */
#include "net.h"
void usage(char *s)
{
printf("Usage: %s <unix_domaun_file>\n",s);
}
int main(int argc, const char *argv[])
{
int fd;
if(argc != 2)
{
usage((char *)argv[0]);
exit(1);
}
/* 1 建立socket fd */
if((fd = socket(AF_LOCAL,SOCK_STREAM,0)) < 0)
{
perror("socket");
exit(-1);
}
/* 2 連線伺服器 */
/* 2.1 填充struct sockaddr_un結構體變數*/
struct sockaddr_un sun;
bzero(&sun,sizeof(sun));
sun.sun_family = AF_LOCAL;
/* 確保UNIX_DOMAun_FILE所指向的檔案存在且可寫，否則退出 */
if(access(UNIX_DOMAIN_FILE,F_OK|W_OK) < 0)
{
exit(-1);
}
strncpy(sun.sun_path,argv[1],strlen(argv[1]));
/* 2.2 連線伺服器*/
if(connect(fd,(struct sockaddr *)&sun,sizeof(sun)) < 0)
{
perror("connect");
goto _error1;
}
printf("client starung ... OK!\n");
fd_set rset;
int maxfd;
struct timeval tout;
char buf[BUFSIZ];
int ret = -1;
while(1)
{
FD_ZERO(&rset);
FD_SET(0,&rset);
FD_SET(fd,&rset);
maxfd = fd;
tout.tv_sec = 5;
tout.tv_usec = 0;
select(maxfd+1,&rset,NULL,NULL,&tout);
if(FD_ISSET(0,&rset))//標準輸入裡面是不是有輸入
{
/* 讀取鍵盤輸入，傳送到網路套接字fd */
bzero(buf,BUFSIZ);
do
{
ret = read(0,buf,BUFSIZ-1);
}while(ret <0 && EINTR == errno);
if(ret < 0)
{
perror("read");
continue ;
}
if(ret == 0)//沒讀到資料
{
continue;
}
if(write(fd,buf,strlen(buf)) < 0)
{
perror("write() to socket");
continue ;
}
if(strncasecmp(buf,QUIT_STR,strlen(QUIT_STR)) == 0)//退出在傳送之後
{
printf("client is existung!\n");
break;
}
}
if(FD_ISSET(fd,&rset))//伺服器傳送了資料過來
{
/* 讀取套接字資料，處理 */
bzero(buf,BUFSIZ);
do
{
ret = read(fd,buf,BUFSIZ-1);
}while(ret <0 && EINTR == errno);
if(ret < 0)
{
perror("read from socket");
continue ;
}
if(ret == 0)//從套接字中讀到的資料個數小於0，說明伺服器關閉
{
break ;
}
printf("server said: %s",buf);
if((strlen(buf) > strlen(SERV_RESP_STR)) && strncasecmp(buf+strlen(SERV_RESP_STR),QUIT_STR,strlen(QUIT_STR)) == 0)
{
printf("sender client is existung!\n");
break;
}
}
}
_error1:
close(fd);
return 0;
}
3.3，sever.c
#include "net.h"
#include "linklist.h"
#include <sys/ioctl.h>
/* IO多路複用select()處理函式 */
void do_select(int fd);
int main(int argc, const char *argv[])
{
int fd;
/* 1 建立socket fd */
if((fd = socket(AF_LOCAL,SOCK_STREAM,0)) < 0)//基於本地的TCP通訊
{
perror("socket");
exit(-1);
}
/* 優化 1 允許繫結地址快速重用 */
int b_reuse = 1;
setsockopt(fd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&b_reuse,sizeof(int));
/* 2.2 繫結*/
/* 2.1 填充struct sockaddr_un 結構體變數*/
struct sockaddr_un sun;
bzero(&sun,sizeof(sun));
sun.sun_family = AF_LOCAL;
/* 如果UNIX_DOMAun_FILE所指向的檔案存在，則刪除 */
if(access(UNIX_DOMAIN_FILE,F_OK))
{
unlink(UNIX_DOMAIN_FILE);//刪除該檔案
}
strncpy(sun.sun_path,UNIX_DOMAIN_FILE,strlen(UNIX_DOMAIN_FILE));
/* 2.2 繫結*/
if(bind(fd,(struct sockaddr *)&sun,sizeof(sun)))
{
perror("bind");
goto _error1;
}
/* 3 使用listen()把主動套接字變成被動套接字 */
if(listen(fd,BACKLOG) < 0)
{
perror("listen");
goto _error1;
}
do_select(fd);
_error1:
close(fd);
return 0;
}
void do_select(int fd)
{
linklist fdlist,sun_list;//建立一個列表，用於檔案描述符及客戶端資訊儲存
fdlist = create_linklist();
datatype sun_data;//每個物件包括客戶端的socket fd,ipv4地址，埠號
sun_data.fd = fd;
int maxfd = fd;
//struct timeval tout = {5,0};
insert_end_linklist(fdlist,sun_data);//將lsten()處理後的fd加入列表
//show_linklist(fdlist);
fd_set rset;
int newfd = -1;
int ret = -1;
char buf[BUFSIZ];//BUFSIZ是系統提供的
char resp_buf[BUFSIZ+10];
struct sockaddr_un cun;
socklen_t cun_addr_len = sizeof(cun);
/* 用select()函式實現I/O多路複用*/
while(1)
{
int i;
FD_ZERO(&rset);
if(get_length_linklist(fdlist) >= 1)//將列表中的fd加入讀集合進行處理
{
//puts("11111111111111111111111111111");
for(i=0;i<get_length_linklist(fdlist);i++)
{
sun_list = get_list_pos_linklist(fdlist,i);
sun_data = sun_list->data;
FD_SET(sun_data.fd,&rset);
maxfd = sun_data.fd > maxfd ? sun_data.fd : maxfd;
//printf("第 %d 個（fd:%d）（ip:%s）（port:%d）\n",i,sun_data.fd,sun_data.ipv4_addr,sun_data.port);
}
//show_linklist(fdlist);
}
else
{
continue ;
}
//switch(select(maxfd+1,&rset,NULL,NULL,&tout))
switch(select(maxfd+1,&rset,NULL,NULL,NULL))
{
case 0:
{
printf("time out!\n");
goto _error1;
}
case -1:
{
perror("select");
goto _error1;
}
default:
{
if(FD_ISSET(fd,&rset))//有客戶端傳送了連線請求
{
if((newfd = accept(fd,(struct sockaddr *)&cun,&cun_addr_len)) < 0)
{
perror("connect");
goto _error1;
}
/* 將分配成功的套接字newfd設定成非阻塞模式*/
int b_on = 1;
ioctl(newfd, FIONBIO, &b_on);//將分配成功的套接字newfd設定為非阻塞方式
sun_data.fd = newfd;
printf("get a new client->(ip:%s)(port:%d)(fd:%d)\n",sun_data.ipv4_addr,sun_data.port,sun_data.fd);
insert_end_linklist(fdlist,sun_data);//將建立客戶端連線的fd加入列表
//show_linklist(fdlist);
}
else//有連線好的客戶端傳送了資料
{
//puts("22222222222222222222");
for(i=0;i<get_length_linklist(fdlist);i++)//將連結串列中的fd都處理一遍
{
sun_list = get_list_pos_linklist(fdlist,i);
sun_data = sun_list->data;
//printf("readung fd is ->(第 %d 個)(fd:%d)(ip:%s)(port:%d)\n",i,sun_data.fd,sun_data.ipv4_addr,sun_data.port);
if(sun_data.fd == fd)//不是建立連線後分配的newfd
continue ;
//puts("########read before");
bzero(buf,BUFSIZ);
do
{
ret = read(sun_data.fd,buf,BUFSIZ-1);
}while(ret < 0 && errno == EINTR);//阻塞讀寫
if(ret < 0)
{
//perror("read");
continue;
}
if(ret == 0)//對方已關閉
{
printf("client is existung!\n");
delete_locate_linklist(fdlist,sun_data);
continue;
}
printf("client ip(:%s) port(:%d) fd(:%d) receive data: %s",sun_data.ipv4_addr,sun_data.port,sun_data.fd,buf);
bzero(resp_buf,BUFSIZ+25);
strncpy(resp_buf,SERV_RESP_STR,strlen(SERV_RESP_STR));
strcat(resp_buf,"ip(");
strcat(resp_buf,sun_data.ipv4_addr);
char s_port[10];
strcat(resp_buf," port(");
sprintf(s_port,"%d",sun_data.port);
strcat(resp_buf,s_port);
strcat(resp_buf," data(");
strcat(resp_buf,buf);
do
{
ret = write(sun_data.fd,resp_buf,strlen(resp_buf));
}while(ret < 0 && EINTR == errno);
//puts("###############################");
if(strncasecmp(buf,QUIT_STR,strlen(QUIT_STR)) == 0)
{
printf("client (fd:%d)(ip:%s)(potr:%d) is existung!\n",sun_data.fd,sun_data.ipv4_addr,sun_data.port);
delete_locate_linklist(fdlist,sun_data);//將退出的客戶端的fd從列表中刪除
close(sun_data.fd);
//show_linklist(fdlist);
}
}
}
}
}
}
close(newfd);
_error1:
close(fd);
clear_linklist(fdlist);
}
3.4，linklist.h
#ifndef __SINGLE_LINKLIST_H__
#define __SINGLE_LINKLIST_H__
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <strings.h>
typedef struct{
int fd;
char ipv4_addr[16];
int port;
}datatype;
typedef struct node{
datatype data;
struct node *next;
}listnode,*linklist;
linklist create_linklist(void);
linklist create_n_linklist(void);
int delete_pos_linklist(linklist L,int pos);
int delete_locate_linklist(linklist L,datatype x);
void clear_linklist(linklist L);
int get_length_linklist(linklist L);
linklist get_list_pos_linklist(linklist L,int pos);
linklist get_list_locate_linklist(linklist L,datatype x);
int insert_head_linklist(linklist L,datatype x);
int insert_n_head_linklist(linklist L);
int insert_end_linklist(linklist L,datatype x);
int insert_n_end_linklist(linklist L);
int insert_pos_linklist(linklist L,datatype x,int pos);
int insert_order_linklist(linklist L,datatype x
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3，UNIX域套接字 --- 示例
3.1，net.h
3.2，client.c
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3.4，linklist.h
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struct sockaddr{
sa_family_t sa_family; /* address family*/
char
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原文地址：http://blog.chinaunix.net/uid-317451-id-92602.html
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1.2，poll()---client.c
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