SOCKET(2)

ИМЯ
socket - создаёт конечную точку соединения

ОБЗОР
#include <sys/types.h> /* смотрите ЗАМЕЧАНИЯ */
#include <sys/socket.h>

int socket(int domain, int type, int protocol);

ОПИСАНИЕ
Системный вызов socket() создаёт конечную точку соединения и возвращает файловый дескриптор, указывающий на эту точку. Возвращаемый при успешном выполнении файловый дескриптор будет иметь самый маленький номер, который не используется процессом.

Параметр domain задает домен соединения: выбирает семейство протоколов, которое будет использоваться для соединения. Семейства описаны в <sys/socket.h>. В настоящее время ядром Linux распознаются следующие форматы:
Имя | Цель | Справочная страница
AF_UNIX | Локальное соединение | unix(7)
AF_LOCAL | Синоним AF_UNIX |
AF_INET | Протоколы Интернет IPv4 | ip(7)
AF_AX25 | Протокол любительского радио AX.25 | ax25(4)
AF_IPX | Протоколы Novell IPX |
AF_APPLETALK | AppleTalk | ddp(7)
AF_X25 | Протокол ITU-T X.25/ISO-8208 | x25(7)
AF_INET6 | Протоколы Интернет IPv6 | ipv6(7)
AF_DECnet | Протокольные сокеты DECet
AF_KEY | Протокол управления ключами, изначально разрабатывавшийся для использования с IPsec
AF_NETLINK | Устройство для взаимодействия с ядром | netlink(7)
AF_PACKET | Низкоуровневый пакетный интерфейс | packet(7)
AF_RDS | Протокол надёжных датаграмных сокетов (RDS) | rds(7) rds-rdma(7)
AF_PPPOX | Транспортный слой PPP общего назначения для настройки туннелей L2 (L2TP и PPPoE)
AF_LLC | Протокол управления логической связью (IEEE 802.2 LLC)
AF_IB | Собственная адресация InfiniBand
AF_MPLS | Многопротокольная коммутация по меткам
AF_CAN | Протокол шины сети транспортных контроллеров
AF_TIPC | Протокол «кластерных доменных сокетов» TIPC
AF_BLUETOOTH | Сокетный протокол Bluetooth низкого уровня
AF_ALG | Интерфейс к ядерному крипто-API
AF_VSOCK | Протокол VSOCK (изначально «VMWare VSockets») для связей гипервизор-гость | vsock(7)
AF_KCM | Интерфейс KCM (мультиплексор соединений ядра)
AF_XDP | Интерфейс XDP (express data path)

Подробнее об адресных семействах, приведённых выше, а также информацию о других адресных семействах можно найти в address_families(7).

Сокет имеет тип type, задающий семантику соединения. В настоящее время определены следующие типы:

SOCK_STREAM
    Обеспечивает создание двусторонних, надёжных потоков байтов на основе установления соединения. Может также поддерживаться механизм внепоточных данных.

SOCK_DGRAM
    Поддерживает дейтаграммы (ненадежные сообщения с ограниченной длиной без установки соединения).

SOCK_SEQPACKET
    Обеспечивает работу последовательного двустороннего канала для передачи дейтаграмм на основе соединений; дейтаграммы имеют постоянный размер; от получателя требуется за один раз прочитать целый пакет.

SOCK_RAW
    Обеспечивает прямой доступ к сетевому протоколу.

SOCK_RDM
    Обеспечивает надежную доставку дейтаграмм без гарантии, что они будут расположены по порядку.

SOCK_PACKET
    Устарел и не должен использоваться в новых программах; см. packet(7).

Некоторые типы сокетов могут быть не реализованы во всех семействах протоколов.

Начиная с Linux 2.6.27, аргумент type предназначается для двух вещей: кроме определения типа сокета, для изменения поведения socket() он может содержать побитно сложенные любые следующие значения:

SOCK_NONBLOCK
    Устанавливает флаг состояния файла O_NONBLOCK для нового открытого файлового описания (смотрите open(2)), на которое ссылается новый файловый дескриптор. Использование данного флага делает ненужными дополнительные вызовы fcntl(2) для достижения того же результата.

SOCK_CLOEXEC
    Устанавливает флаг close-on-exec (FD_CLOEXEC) для нового открытого файлового дескриптора. Смотрите описание флага O_CLOEXEC в open(2) для того, чтобы узнать как это может пригодиться.

В protocol задаётся определённый протокол, используемый с сокетом. Обычно, только единственный протокол существует для поддержи определённого типа сокета с заданным семейством протоколов, в этом случае в protocol можно указать 0. Однако, может существовать несколько протоколов, тогда нужно указать один из них. Номер используемого протокола зависит от "домена соединения”, по которому устанавливается соединение; см. protocols(5). Смотрите getprotoent(3), где описано, как соотносить имена протоколов с их номерами.

Сокеты типа SOCK_STREAM являются соединениями полнодуплексных байтовых потоков. Они не сохраняют границы записей. Потоковый сокет должен быть в состоянии соединения перед тем, как из него можно будет отсылать данные или принимать их. Соединение с другим сокетом создается с помощью системного вызова connect(2). После соединения данные можно передавать с помощью системных вызовов read(2) и write(2) или одного из вариантов системных вызовов send(2) и recv(2). Когда сеанс закончен, выполняется команда close(2). Внепоточные данные могут передаваться, как описано в send(2), и приниматься, как описано в recv(2).

Протоколы связи, которые реализуют SOCK_STREAM, следят, чтобы данные не были потеряны или дублированы. Если часть данных, для которых имеется место в буфере протокола, не может быть передана за определённое время, соединение считается разорванным. Когда в сокете включен флаг SO_KEEPALIVE, протокол каким-либо способом проверяет, не отключена ли ещё другая сторона. Если процесс посылает или принимает данные, пользуясь «разорванным» потоком, ему выдаётся сигнал SIGPIPE; это приводит к тому, что процессы, не обрабатывающие этот сигнал, завершаются. Сокеты SOCK_SEQPACKET используют те же самые системные вызовы, что и сокеты SOCK_STREAM. Единственное отличие в том, что вызовы read(2) возвращают только запрошенное количество данных, а остальные данные пришедшего пакета будут отброшены. Границы сообщений во входящих дейтаграммах сохраняются.

Сокеты SOCK_DGRAM и SOCK_RAW позволяют посылать дейтаграммы принимающей стороне, заданной при вызове sendto(2). Дейтаграммы обычно принимаются с помощью вызова recvfrom(2), который возвращает следующую дейтаграмму с соответствующим обратным адресом.

Тип SOCK_PACKET считается устаревшим типом сокета; он позволяет получать необработанные пакеты прямо от драйвера устройства. Используйте вместо него packet(7).

Системный вызов fcntl(2) с аргументом F_SETOWN может использоваться для задания группы процессов, которая будет получать сигнал SIGURG, когда прибывают внепоточные данные, или сигнал SIGPIPE, когда соединение типа SOCK_STREAM неожиданно обрывается. Этот вызов также можно использовать, чтобы задать процесс или группу процессов, которые получают асинхронные уведомления о событиях ввода-вывода с помощью SIGIO. Использование F_SETOWN эквивалентно использованию вызова ioctl(2) с аргументом FIOSETOWN или SIOCSPGRP.

Когда сеть сообщает модулю протокола об ошибке (например, в случае IP, используя ICMP-сообщение), то для сокета устанавливается флаг ожидающей ошибки. Следующая операция этого сокета вернёт код ожидающей ошибки. Некоторые протоколы позволяют организовывать очередь ошибок в сокете для получения подробной информацию об ошибке; смотрите IP_RECVERR в ip(7).

Операции сокетов контролируются их параметрами options. Эти параметры описаны в <sys/socket.h>. Вызовы setsockopt(2) и getsockopt(2) используются, чтобы установить и получить необходимые параметры.

ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ
В случае успешного выполнения возвращается дескриптор, ссылающийся на сокет. В случае ошибки возвращается -1, а значение errno устанавливается соответствующим образом.

ОШИБКИ

EACCES
    Нет прав на создание сокета указанного типа и/или протокола.

EAFNOSUPPORT
    Реализация не поддерживает указанное семейства адресов.

EINVAL
    Неизвестный протокол или недоступное семейство протоколов.

EINVAL
    Неверные флаги в type.

EMFILE
    Было достигнуто ограничение по количеству открытых файловых дескрипторов на процесс.

ENFILE
    Достигнуто максимальное количество открытых файлов в системе.

ENOBUFS или ENOMEM
    Недостаточно памяти для создания сокета. Сокет не может быть создан, пока не будет освобождено достаточное количество ресурсов.

EPROTONOSUPPORT
    Тип протокола или указанный протокол не поддерживаются в этом домене.

Другие ошибки могут быть созданы модулями протоколов более низкого уровня.

СООТВЕТСТВИЕ СТАНДАРТАМ
POSIX.1-2001, POSIX.1-2008, 4.4BSD.

Флаги SOCK_NONBLOCK и SOCK_CLOEXEC есть только в Linux.

Вызов socket() появился в 4.2BSD. Обычно он переносим в/из не-BSD систем на уровне сокетов BSD (включая варианты System V).

ЗАМЕЧАНИЯ
В POSIX.1 не требуется включение <sys/types.h>, и этот заголовочный файл не требуется в Linux. Однако, для некоторых старых реализаций (BSD) требует данный файл, и в переносимых приложениях для предосторожности, вероятно, лучше его указать.

Для семейств протоколов в 4.x BSD используются константы PF_UNIX, PF_INET, PF_INET и т. д., тогда как AF_UNIX, AF_INET и т. п. используется для указания семейства адресов. Однако, в справочной странице BSD сказано: «Обычно, семейство протоколов совпадает с семейством адресов» и во всех последующих стандартах используется AF_*.

ПРИМЕР
Пример использования socket() показан в getaddrinfo(3).

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ
accept(2), bind(2), close(2), connect(2), fcntl(2), getpeername(2), getsockname(2), getsockopt(2), ioctl(2), listen(2), read(2), recv(2), select(2), send(2), shutdown(2), socketpair(2), write(2), getprotoent(3), address_families(7), ip(7), socket(7), tcp(7), udp(7), unix(7)

“An Introductory 4.3BSD Interprocess Communication Tutorial” and “BSD Interprocess Communication Tutorial”, reprinted in UNIX Programmer's Supplementary Documents Volume 1.