Ubuntu Manpage: unix - gniazda lokalnej komunikacji międzyprocesowej

NAZWA

       unix - gniazda lokalnej komunikacji międzyprocesowej

SKŁADNIA

       #include <sys/socket.h>
       #include <sys/un.h>

       unix_socket = socket(AF_UNIX, type, 0);
       error = socketpair(AF_UNIX, type, 0, int *sv);

OPIS

Rodzina gniazd AF_UNIX (znana również jako AF_LOCAL) służy do wydajnej komunikacji
pomiędzy procesami na tej samej maszynie. Zgodnie z tradycją, gniazda domeny uniksowej
mogą być albo anonimowe (tworzone przez socketpair(2)), albo skojarzone z plikiem typu
gniazda. Linux wspiera również abstrakcyjną przestrzeń nazw, niezależną od systemu plików.

Poprawne typy to: SOCK_STREAM dla gniazd strumieniowych, SOCK_DGRAM dla gniazd
datagramowych, które zachowują granice komunikatów (w przypadku większości implementacji
Uniksa gniazda uniksowe są zawsze niezawodne i nie zmieniają kolejności datagramów), oraz
(od wersji Linuksa 2.6.4) SOCK_SEQPACKET dla gniazd zorientowanych połączeniowo, które
zachowują granice komunikatu i dostarczają komunikaty w kolejności ich wysyłania.

Za pośrednictwem pomocniczych danych można przez gniazda domeny uniksowej przekazywać do
innych procesów deskryptory plików i uwierzytelnienia procesów.

Format adresu
Adres gniazda domeny uniksowej jest reprezentowany przez następującą strukturę:

#define UNIX_PATH_MAX 108

struct sockaddr_un {
sa_family_t sun_family; /* AF_UNIX */
char sun_path[UNIX_PATH_MAX]; /* ścieżka dostępu */
};

sun_family zawsze zawiera AF_UNIX.

W strukturze rozróżniane są trzy typy adresów:

* pathname: gniazdo domeny uniksowej może zostać związane z zakończoną znakiem NULL nazwą
ścieżki systemowej za pomocą bind(2). Jeśli adres gniazda jest zwracany przez
getsockname(2), getpeername(2) i accept(2), to jego długością jest offsetof(struct
sockaddr_un, sun_path) + strlen(sun_path) + 1, a sun_path zawiera nazwę ścieżki
zakończoną znakiem NULL.

* unnamed: Gniazdo strumieniowe nie związane z nazwą ścieżki za pomocą bind(2) nie jest
nazwane. Podobnie dwa gniazda utworzone przez socketpair(2) nie są nazwane. Jeśli adres
nienazwanego gniazda jest zwracany przez getsockname(2), getpeername(2) i accept(2), to
jego długością jest sizeof(sa_family_t), a zawartość sun_path nie powinna być
sprawdzana.

* abstract: adres gniazda abstrakcyjnego jest rozróżniany po tym, że sun_path[0] jest
bajtem NULL ("\0"). Adres gniazda znajduje się w przestrzeni nazw podanej w dodatkowych
bajtach w sun_path, które są pokryte przez długość struktury adresu (Bajty NULL w
nazwie nie mają żadnego specjalnego znaczenia). Nazwa nie ma żadnego powiązania z nazwą
pliku w systemie plików. Adres gniazda abstrakcyjnego zwracany przez getsockname(2),
getpeername(2) oraz accept(2) ma w polu addrlen ustawioną długość większą niż
sizeof(sa_family_t) (tj. większą niż 2), a nazwa gniazda zawarta jest w pierwszych
(addrlen - sizeof(sa_family_t)) bajtach pola sun_path. Przestrzeń nazw gniazd
abstrakcyjnych jest nieprzenaszalnym rozszerzeniem Linuksa.

Opcje gniazda
Ze względów historycznych następujące opcje gniazd są podawane przy typie SOL_SOCKET,
pomimo że są one specyficzne dla AF_UNIX. Można je ustawić za pomocą setsockopt(2), a
odczytać za pomocą getsockopt(2), podając SOL_SOCKET jako rodzinę gniazd.

SO_PASSCRED
Włącza otrzymywanie uwierzytelnień od procesu wysyłającego komunikat pomocniczy.
Przy włączonej tej opcji i niepołączonym jeszcze gnieździe, unikatowa nazwa gniazda
z abstrakcyjnej przestrzeni nazw jest generowana automatycznie. Oczekiwany jest
logiczny znacznik typu całkowitego.

Automatyczne przypisywanie adresów
Jeśli w wywołaniu bind(2) podane zostanie addrlen równe sizeof(sa_family_t) lub opcja
SO_PASSCRED gniazda była ustawiona dla gniazda nieprzypisanego do adresu, wtedy gniazdo
jest automatycznie przypisywane do adresu abstrakcyjnego. Adres ten składa się z bajtu
NULL, po którym następuje 5 bajtów ze zbioru znaków [0-9a-f]. W związku z tym liczba
automatycznie przypisywanych adresów jest ograniczona przez 2^20. (W Linuksie 2.1.15, w
którym dodano możliwość automatycznego przypisywania adresów, i w kolejnych wersjach
używane było 8 bajtów, a limit wynosił 2^32 adresów. Zostało to zmienione na 5 bajtów w
Linuksie 2.3.15).

API gniazd
W kolejnych paragrafach opisano pewne szczegóły implementacji API gniazd domeny UNIX
specyficzne dla Linuksa oraz cechy niewspierane.

Gniazda z domeny uniksowej nie obsługują zawiadomienia o danych autonomicznych (flaga
MSG_OOB funkcji send(2) i recv(2)).

Flaga MSG_MORE funkcji send(2) nie jest obsługiwana dla gniazd domeny uniksowej.

Użycie MSG_TRUNC w argumencie flags funkcji recv(2) nie jest obsługiwane dla gniazd domeny
uniksowej.

Opcja SO_SNDBUF działa w przypadku gniazd domeny uniksowej, ale opcja SO_RCVBUF już nie.
Dla gniazd datagramowych wartość SO_SNDBUF nakłada górny limit na rozmiar wychodzących
datagramów. Limit ten jest liczony jako podwojona (patrz socket(7)) wartość opcji minus 32
bajty wymagane na informacje nie będące danymi.

Komunikaty pomocnicze
Dane pomocnicze są wysyłane i odbierane za pomocą sendmsg(2) i recvmsg(2). Ze względów
historycznych komunikaty pomocnicze poniższych typów są podawane przy typie SOL_SOCKET,
pomimo że są one specyficzne dla AF_UNIX. Aby je wysłać, należy ustawić pole cmsg_level
struktury cmsghdr na SOL_SOCKET, a pole cmsg_type na typ. Więcej informacji można znaleźć
w cmsg(3).

SCM_RIGHTS
Odbieranie od innego procesu lub wysyłanie do niego zbioru otwartych deskryptorów
plików. Porcja danych zawiera tablicę liczb całkowitych będących deskryptorami
plików. Przekazane deskryptory plików zachowują się tak, jakby zostały utworzone za
pomocą dup(2).

SCM_CREDENTIALS
Odbieranie lub wysyłanie uwierzytelnień uniksowych. Może służyć do autoryzacji.
Uwierzytelnienia są przekazywane jako komunikat pomocniczy typu struct ucred,
zdefiniowanego w <sys/socket.h> następująco:

struct ucred {
pid_t pid; /* identyfikator procesu wysyłającego */
uid_t uid; /* ident. użytkownika procesu wysyłającego */
gid_t gid; /* ident. grupy procesu wysyłającego */
};

Począwszy od wersji 2.8 biblioteki glibc, aby uzyskać dostęp do definicji powyższej
struktury, należy zdefiniować makro _GNU_SOURCE (przed dołączeniem jakichkolwiek
plików nagłówkowych).

Jądro sprawdza uwierzytelnienia podane przez wysyłającego. Proces o efektywnym ID
użytkownika równym 0 może podać wartości, które różnią się od jego własnych. W
pozostałych przepadkach wysyłający musi podać swój własny identyfikator procesu (o
ile nie ma ustawionego znacznika CAP_SYS_ADMIN), swój własny identyfikator
użytkownika, efektywny identyfikator użytkownika lub ustawiony identyfikator
użytkownika (o ile nie ma ustawionego znacznika CAP_SETUID) oraz swój własny
identyfikator grupy, efektywny identyfikator grupy lub ustawiony identyfikator
grupy (o ile nie ma ustawionego znacznika CAP_SETGID). Aby otrzymać komunikat typu
struct ucred, dla gniazda musi być włączona opcja SO_PASSCRED.

Kontrolki systemowe (ioctl)
Następujące wywołania ioctl(2) zwracają informacje w parametrze value. Poprawna składnia
to:

int value;
error = ioctl(unix_socket, ioctl_type, &value);

ioctl_type może przyjmować wartość:

SIOCINQ
Zwraca ilość nieprzeczytanych jeszcze danych znajdujących się w kolejce buforu
odbierającego. Gniazdo nie może się znajdować w stanie "LISTEN"; w przeciwnym
wypadku zostanie zwrócony błąd (EINVAL). SIOCINQ jest zdefiniowany w
<linux/sockios.h>. Alternatywnie można użyć synonimu FIONREAD zdefiniowanego w
<sys/ioctl.h>.

BŁĘDY

EADDRINUSE
Podany adres lokalny jest zajęty lub obiekt gniazda w systemie plików już istnieje.

ECONNREFUSED
Adres zdalny podany w connect(2) nie odnosił się do gniazda nasłuchującego. Błąd
może także wystąpić jeśli nazwa docelowego pliku nie jest gniazdem.

ECONNRESET
Zdalne gniazdo zostało nieoczekiwanie zamknięte.

EFAULT Nieprawidłowy adres pamięci użytkownika.

EINVAL Podano nieprawidłowy argument. Najczęstszą przyczyną jest brak ustawionego AF_UNIX
w polu sun_type przekazywanych gniazdu adresów lub nieprawidłowy dla danej operacji
stan gniazda.

EISCONN
Wywołano connect(2) dla już połączonego gniazda lub podano adres docelowy dla
połączonego gniazda.

ENOENT Nie istnieje ścieżka dla zdalnego adresu przekazanego do connect(2).

ENOMEM Brak pamięci.

ENOTCONN
Operacja na gnieździe wymaga adresu docelowego, a gniazdo nie jest połączone.

EOPNOTSUPP
Operacja strumieniowa wywołana dla gniazda niestrumieniowego lub próba użycia opcji
danych autonomicznych.

EPERM Wysyłający podał nieprawidłowe uwierzytelnienia w struct ucred.

EPIPE Zdalne gniazdo strumieniowe zostało zamknięte. Gdy włączone, wysyłany jest
jednocześnie sygnał SIGPIPE. Można tego uniknąć, przekazując znacznik MSG_NOSIGNAL
do sendmsg(2) lub recvmsg(2).

EPROTONOSUPPORT
Podanym protokołem nie jest AF_UNIX.

EPROTOTYPE
Typ gniazda zdalnego różni się od typu gniazda lokalnego (SOCK_DGRAM wobec
SOCK_STREAM)

ESOCKTNOSUPPORT
Nieznany typ gniazda.

Inne błędy mogą zostać wygenerowane przez podstawową warstwę gniazd lub przez system
plików podczas tworzenia obiektu gniazda w systemie plików. Więcej informacji można
znaleźć na odpowiednich stronach podręcznika.

WERSJE

       SCM_CREDENTIALS oraz abstrakcyjna przestrzeń nazw zostały wprowadzone w Linuksie 2.2 i nie
       należy ich używać w przenośnych programach. (Niektóre systemy wywodzące się z BSD  również
       wspierają przekazywanie uwierzytelnień, ale implementacje różnią się szczegółami).

UWAGI

W linuksowej implementacji dla gniazda widocznych w systemie plików są stosowane
uprawnienia katalogu, w którym się znajdują. Ich właściciela, grupę oraz prawa dostępu
można zmieniać. Gdy proces nie ma uprawnień do zapisu i przeszukiwania (uruchamiania) do
katalogu, w którym tworzone jest gniazdo, jego utworzenie się nie powiedzie. Połączenie z
obiektem gniazda wymaga praw odczytu/zapisu. Takie zachowanie różni się od zachowania
wielu systemów wywodzących się z BSD, które ignorują uprawnienia dla gniazd uniksowych.
Programy przenośne ze względów bezpieczeństwa nie powinny polegać na tej cesze.

W trakcie łączenia się z gniazdem mającym przypisaną nazwę pliku, tworzony jest plik
specjalny gniazda w systemie plików, który musi zostać usunięty (za pomocą unlink(2))
przez wywołującego, gdy już nie będzie potrzebny. Stosuje się tu zwykła uniksowa składnia
opóźnionego zamknięcia (ang. close-behind): gniazdo można skasować w dowolnym momencie,
ale zostanie ono ostatecznie usunięte z systemu plików po zamknięciu ostatniego odwołania
do niego.

Aby przekazać deskryptory plików lub uwierzytelnienia poprzez SOCK_STREAM trzeba
wysłać/odebrać co najmniej jeden bajt niepomocniczych danych w tym samym wywołaniu
sendmsg(2) lub recvmsg(2)

Gniazda strumieniowe z domeny uniksowej nie obsługują zawiadomienia o danych
autonomicznych.

PRZYKŁAD

       Patrz bind(2).

       Przykład użycia SCM_RIGHTS można znaleźć w cmsg(3).

ZOBACZ TAKŻE

       recvmsg(2),    sendmsg(2),    socket(2),    socketpair(2),    cmsg(3),    capabilities(7),
       credentials(7), socket(7)

O STRONIE

       Angielska wersja tej strony  pochodzi  z  wydania  3.52  projektu  Linux  man-pages.  Opis
       projektu   oraz   informacje   dotyczące  zgłaszania  błędów  można  znaleźć  pod  adresem
       http://www.kernel.org/doc/man-pages/.

TŁUMACZENIE

       Autorami  polskiego  tłumaczenia  niniejszej  strony  podręcznika  man  są:   Andrzej   M.
       Krzysztofowicz  (PTM)  <ankry@mif.pg.gda.pl>,  Robert Luberda <robert@debian.org> i Michał
       Kułach <michal.kulach@gmail.com>.

       Polskie tłumaczenie jest częścią projektu manpages-pl; uwagi, pomoc, zgłaszanie błędów  na
       stronie   http://sourceforge.net/projects/manpages-pl/.   Jest   zgodne   z  wersją   3.52
       oryginału.