Уильям Стивенс - UNIX - разработка сетевых приложений

Мы говорили о структурах адресов сокетов, передаваемых между процессом и ядром. Для такой реализации, как 4.4BSD, где все функции сокетов являются системными вызовами внутри ядра, это верно. Но в некоторых реализациях, особенно в System V, функции сокетов являются лишь библиотечными функциями, которые выполняются как часть обычного пользовательского процесса. То, как эти функции взаимодействуют со стеком протоколов в ядре, относится к деталям реализации, которые обычно нас не волнуют. Тем не менее для простоты изложения мы будем продолжать говорить об этих структурах как о передаваемых между процессом и ядром такими функциями, как bind и connect. (В разделе В.1 вы увидите, что реализации System V действительно передают пользовательские структуры адресов сокетов между процессом и ядром, но как часть сообщений потоков STREAMS.)

Существует еще две функции, передающие структуры адресов сокетов: это recvmsg и sendmsg (см. раздел 14.5). Однако при их вызове поле длины не является отдельным аргументом функции, а передается как одно из полей структуры.

В сетевом программировании наиболее общим примером аргумента типа «значение-результат» может служить длина возвращаемой структуры адреса сокета. Вы встретите и другие аргументы типа «значение-результат»:

■ Три средних аргумента функции select(раздел 6.3).

■ Аргумент «длина» для функции getsockopt(см. раздел 7.2).

■ Элементы msg_namelenи msg_controllenструктуры msghdrпри использовании с функцией recvmsg(см. раздел 14.5).

■ Элемент ifc_lenструктуры ifconf(см. листинг 17.1).

■ Первый из двух аргументов длины в функции sysctl(см. раздел 18.4).

Рассмотрим 16-разрядное целое число, состоящее из двух байтов. Возможно два способа хранения этих байтов в памяти. Такое расположение, когда первым идет младший байт, называется прямым порядком байтов ( little-endian ), а когда первым расположен старший байт — обратным порядком байтов ( big-endian ). На рис. 3.4 показаны оба варианта.

Рис. 3.4. Прямой и обратный порядок байтов для 16-разрядного целого числа

Сверху на этом рисунке изображены адреса, возрастающие справа налево, а снизу — слева направо. Старший бит ( most significant bit , MSB ) является в 16-разрядном числе крайним слева, а младший бит ( least significant bit , LSB ) — крайним справа.

Термины «прямой порядок байтов» и «обратный порядок байтов» указывают, какой конец многобайтового значения — младший байт или старший — хранится в качестве начального адреса значения.

К сожалению, не существует единого стандарта порядка байтов, и можно встретить системы, использующие оба формата. Способ упорядочивания байтов, используемый в конкретной системе, мы называем порядком байтов узла ( host byte order ). Программа, представленная в листинге 3.5, выдает порядок байтов узла.

Листинг 3.5. Программа для определения порядка байтов узла

//intro/byteorder.c

1 #include "unp.h"

2 int

3 main(int argc, char **argv)

4 {

5 union {

6 short s;

7 char c[sizeof(short)];

8 } un;

9 un.s = 0x0102;

10 printf("%s: ", CPU_VENDOR_OS);

11 if (sizeof(short) == 2) {

12 if (un.c[0] == 1 && un.c[1] == 2)

13 printf("big-endian\n");

14 else if (un.c[0] == 2 && un.c[1] == 1)

15 printf("little-endian\n");

16 else

17 printf("unknown\n");

18 } else

19 printf('sizeof(short) = %d\n", sizeof(short));

20 exit(0);

21 }

Мы помещаем двухбайтовое значение 0x0102в переменную типа short(короткое целое) и проверяем значения двух байтов этой переменной: с[0](адрес А на рис. 3.4) и c[1](адрес А + 1 на рис. 3.4), чтобы определить порядок байтов.

Константа CPU_VENDOR_OSопределяется программой GNU (аббревиатура «GNU» раскрывается рекурсивно — GNU's Not Unix) autoconfв процессе конфигурации, необходимой для выполнения программ из этой книги. В этой константе хранится тип центрального процессора, а также сведения о производителе и реализации операционной системы. Ниже представлены некоторые примеры вывода этой программы при запуске ее в различных системах (см. рис. 1.7).

freebsd4 % byteorder

i386-unknown-freebsd4.8: little-endian

macosx % byteorder

powerpc-apple-darwin6.6: big-endian

freebsd5 % byteorder