LINUX学习:解析UNIX域协议

在使用时需要指定socket文件描述符和结构体sockaddr_un中的sun_path成员变量等参数。在使用时需要指定已绑定到该路径名上的socket文件描述符以及最大连接数等参数。

随着现代计算机的发展,操作系统也越来越受到重视。LINUX作为最流行的开源操作系统之一,其广泛应用于服务器、移动设备等领域。而UNIX域协议是LINUX中非常重要的一部分,它负责进程间通信和文件传输等功能。本文将深入探讨UNIX域协议,并介绍如何在LINUX中使用它。

一、什么是UNIX域协议?

UNIX域套接字(Unix Domain Socket)是Linux下进程间通信(IPC)机制之一,与网络套接字不同,它只能用于同一个主机上的进程之间进行数据交换。这种套接字可以看作是两个进程之间的共享文件描述符,在两个进程中都存在一个socket结构体,并通过bind函数把该结构体关联到一个路径名。

二、 UNIX域套接字类型

1. 流式Socket(SOCK_STREAM)

流式Socket提供了可靠、面向连接和基于字节流的服务。这种类型类似于TCP/IP Socket,在客户端和服务器端建立连接后才能进行数据交换。

2. 数据报Socket(SOCK_DGRAM)

数据报Socket提供了无连接和不可靠性服务。这种类型类似于UDP Socket,在发送方发送数据报后,接收方可以直接从套接字中读取数据。

3. SEQPACKET Socket(SOCK_SEQPACKET)

SEQPACKET Socket提供了可靠、面向连接和基于消息的服务。这种类型特别适用于进程间通信,并且可以保证消息的顺序性。

三、 UNIX域协议常用函数

1. socket()函数

socket()函数创建一个新的UNIX域套接字,返回一个文件描述符。它与网络套接字中的socket()函数类似,在使用时需要指定地址族、套接字类型和协议类型等参数。

2. bind()函数

bind()函数把一个UNIX域路径名与一个socket关联起来。在使用时需要指定socket文件描述符和结构体sockaddr_un中的sun_path成员变量等参数。

3. listen() 函数

listen() 函数将当前进程标识为服务器端,并允许客户端向其发起连接请求。在使用时需要指定已绑定到该路径名上的socket文件描述符以及最大连接数等参数。

4. accept() 函数

accept() 函数从监听队列中取出一个客户端请求并建立连接,返回新创建的文件描述符。在使用时需要指定已绑定到该路径名上的socket文件描述符以及指向存储客户端地址信息结构体sockaddr_un 的指针等参数。

5. connect() 函数

connect() 函数用于建立与另外一台主机之间的连接,需要指定路径名和socket文件描述符等参数。

6. send() 和 recv() 函数

send() 函数用于向连接的另一端发送数据,而recv()函数则用于接收对方发来的数据。在使用时需要指定套接字文件描述符、缓冲区地址和长度等参数。

四、 UNIX域协议应用实例

下面以一个简单的客户端/服务器程序为例,介绍UNIX域协议在LINUX中的应用。

1. 服务器端代码

“`c

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#define SOCK_PATH “/tmp/server.sock”

int main(int argc, char *argv[])

{

int sockfd, newsockfd; // socket 文件描述符

socklen_t clilen;

char buffer[256];

struct sockaddr_un serv_addr, cli_addr;

sockfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0); // 创建新套接字

if (sockfd == -1)

printf(“ERROR opening socketn”);

bzero((char *) &serv_addr, sizeof(serv_addr)); // 初始化结构体清零

serv_addr.sun_family = AF_UNIX; // 指定地址族类型

LINUX学习:解析UNIX域协议

strcpy(serv_addr.sun_path, SOCK_PATH); // 绑定到指定路径名上

if (bind(sockfd,(struct sockaddr *)&serv_addr,sizeof(serv_addr)) == -1) { // 将socket与路径名关联起来

perror(“bind”);

exit(1);

}

listen(sockfd,5); // 监听客户端请求

clilen = sizeof(cli_addr);

newsockfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *) &cli_addr, &clilen); // 等待客户端连接

if (newsockfd == -1) {

perror(“accept”);

bzero(buffer,256);

int n = read(newsockfd,buffer,255); // 读取客户端发送的数据

if (n < 0) printf("ERROR reading from socketn");

printf(“Here is the message: %sn”,buffer);

close(newsockfd); // 关闭socket文件描述符

close(sockfd);

unlink(SOCK_PATH); // 删除绑定路径名

return 0;

}

“`

2. 客户端代码

#include

int main(int argc , char *argv[])

int sockfd;

struct sockaddr_un serv_addr;

char buffer[256];

sockfd = socket(AF_UNIX , SOCK_STREAM , 0); // 创建新套接字

bzero((char *) &serv_addr,sizeof(serv_addr)); // 初始化结构体清零

serv_addr.sun_family = AF_UNIX; // 指定地址族类型

strcpy(serv_addr.sun_path, SOCK_PATH); // 绑定到指定路径名上

if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)&serv_addr,sizeof(serv_addr)) == -1){

perror(“connect”);

exit(1);

}

printf(“Please enter the message: “);

bzero(buffer,256);

fgets(buffer,255,stdin); // 读取用户输入的数据

int n = write(sockfd,buffer,strlen(buffer)); // 发送数据到服务器端

if (n < 0) printf("ERROR writing to socketn");

close(sockfd); // 关闭socket文件描述符

return 0;

以上代码实现了一个简单的客户端/服务器程序,客户端向服务器发送一条消息,服务器接收到消息后输出。这个例子展示了UNIX域协议在LINUX中的应用。

五、总结

UNIX域协议是LINUX中非常重要的一部分,它提供了进程间通信和文件传输等功能。本文介绍了UNIX域套接字类型、常用函数以及实际应用实例。通过学习本文,相信读者能够更深入地理解UNIX域协议,并能够在开发过程中灵活运用。