进程间SOCKET句柄传递-进程池应用
1。函数及结构介绍
开发通信程序，经常遇到服务程序的开发，常见使用进程池及线程池，下面介绍一对在进程池应用非常有用的函数，sendmsg/recvmsg，可以通过这组函数在进程中传递socket描述符。可以在主进程使用多路复用侦听socket事件，将读写事件句柄传递给工作进程进行处理。
在使用函数前先来看一看下面的结构
struct msghdr {
void *msg_name; /* Socket name */
int msg_namelen; /* Length of name */
struct iovec *msg_iov; /* Data blocks */
__kernel_size_t msg_iovlen; /* Number of blocks */
void *msg_control;
/* Per protocol magic (eg BSD file descriptor passing) */
__kernel_size_t msg_controllen; /* Length of cmsg list */
unsigned msg_flags;
};
msg_name,msg_namelen指向地址指针,用于套接口未连接场合如UPD套接字,如果无需指明协议地址如TCP协议,msg_name通常为NULL；
msg_iov,msg_iovlen指定输入输出缓冲区数组及长度；
msg_control, msg_controllen指定可选辅助数据的位置及大小，也称为控制信息；
msg_flags 只有recvmsg使用msg_flags成员,recvmsg被调用时,flags参数被拷贝到msg_flags成员,sendmsg忽略此成员,因为它使用flags参数驱动发送处理过程；
在使用recvmsg/sendmsg传递socket描述符时,msg_control成员指向的缓冲区被填以一个cmsghdr的结构：
struct cmsghdr
{
socklen_t cmsg_len;
int cmsg_level;
int cmsg_type;
/*下面可加入传输入数据,此处可写入描述符*/
}
下表列出辅助数据的各种用途:
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协议
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cmsg_level
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cmsg_type
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说明
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TCP
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SOL_SOCKET
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SCM_RIGHTS
SCM_CREDS
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发送/接必描述符，转交控制权
发送/接收用户凭证
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IPv4
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IPPROTO_IP
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IP_RECVDSTADDR
IP_RECVIF
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随UDP数据报接收宿地址
随UPD数据报接收接口索引
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IPv6
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IPPROTO_IPV6
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IPV6-DSTOPTS
IPV6-HOPLIMIT
IPV6-HOPOPTS
IPV6-NEXTHOP
IPV6-PKTINFO
IPV6-RTHDR
IPV6-TCLASS
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指定/接收目的地址选项
指定/接收跳限
指定/接收步跳选项
指定下一跳地址
指定/接收分组信息
指定/接收接收路由头部
指定/接收分组流通类别
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宏定义CMSG_DATA指向与cmsghdr结构关联的数据的指针
函数：
ssize_t sendmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);
ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);
2。例子代码
例子：
写socket描述符：
#define CONTROLLEN sizeof (struct cmsghdr) + sizeof (int)
int send_fd (int sockfd, int fd)
{
char tmpbuf[CONTROLLEN];
struct cmsghdr *cmptr = (struct cmsghdr *) tmpbuf;
struct iovec iov[1];
struct msghdr msg;
char buf[1];
iov[0].iov_base = buf;
iov[0].iov_len = 1;
msg.msg_iov = iov;
msg.msg_iovlen = 1;
msg.msg_name = NULL;
msg.msg_namelen = 0;
msg.msg_control = cmptr;
msg.msg_controllen = CONTROLLEN;
cmptr->cmsg_level = SOL_SOCKET;
cmptr->cmsg_type = SCM_RIGHTS;
cmptr->cmsg_len = CONTROLLEN;
*(int *)CMSG_DATA (cmptr) = fd;
for( ; ; ) {
if (sendmsg(sockfd, &msg, 0) != 1) {
if( EINTR == errno ) {
continue;
} else {
return -1; }
} else {
break;
}
}
return 0;
}
读socket描述符：
int recv_fd( int sockfd )
{
char tmpbuf[CONTROLLEN];
struct cmsghdr *cmptr = (struct cmsghdr *) tmpbuf;
struct iovec iov[1];
struct msghdr msg;
char buf[1];
iov[0].iov_base = buf;
iov[0].iov_len = sizeof (buf);
msg.msg_iov = iov;
msg.msg_iovlen = 1;
msg.msg_name = NULL;
msg.msg_namelen = 0;
msg.msg_control = cmptr;
msg.msg_controllen = CONTROLLEN;
for( ; ; ) {
if (recvmsg(sockfd, &msg, 0) <= 0) {
if( EINTR == errno ) {
continue;
}
else {
return -1;
}
} else {
break;
}
}
return *(int *) CMSG_DATA (cmptr);
}
另外，传出socket描述符的进程当传出成功时需关闭socket描述符。
3。应用
进程间socket描述符传递一般应用在进程池中，父子进程通过socketpair创建用于进程间通信的管理套接字，父进程侦听端口，当有连接时accept后将此sockfd传递给工作子进程。由子进程从此sockfd接收数据进行处理。处理完成后通过管理套接字通知父进程。