Manual del Programador de Linux (7)
7 mayo 1999
 

NOMBRE

socket - Interfaz de conectores (sockets) de Linux  

SINOPSIS

#include <sys/socket.h>
mysocket= socket(intsocket_family, intsocket_type, intprotocol); 

DESCRIPCIÓN

Esta página de manual describe la interfaz de usuario de la capa de conectores de red de Linux. Los conectores compatibles con BSD son la interfaz uniforme entre el proceso de usuario y las pilas de protocolos de red dentro del núcleo. Los módulos de protocolo se agrupan en familias de protocolos como PF_INET, PF_IPX y PF_PACKET, y tipos de conectores como SOCK_STREAM o SOCK_DGRAM. Vea socket(2) para obtener más información sobre las familias y los tipos.

 

FUNCIONES DE LA CAPA DE CONECTORES

Estas funciones las usa el proceso de usuario para enviar o recibir paquetes y para realizar otras operaciones con conectores. Para más información vea sus páginas de manual respectivas.

socket(2) crea un conector, connect(2) conecta un conector a una dirección de conector remota, la función bind(2) enlaza un conector a una dirección de conector local, listen(2) indica al conector que se aceptarán nuevas conexiones y accept(2) se usa para obtener un nuevo conector con una nueva conexión de entrada. socketpair(2) devuelve dos conectores anónimos conectados (sólo implementado para unas pocas familias locales como PF_UNIX)

send(2), sendto(2) y sendmsg(2) envían datos a través de un conector y recv(2), recvfrom(2) y recvmsg(2) reciben datos de un conector. poll(2) y select(2) esperan la llegada de datos o la posibilidad de enviar datos. Además, se pueden usar las operaciones estándares de E/S como write(2), writev(2), sendfile(2), read(2) y readv(2) para leer y escribir datos.

getsockname(2) devuelve la dirección de un conector local y getpeername(2) devuelve la dirección de un conector remoto. getsockopt(2) y setsockopt(2) se usan para configurar o consultar opciones de los protocolos o las capas. ioctl(2) se puede usar para configurar o consultar otras opciones determinadas.

close(2) se usa para cerrar un conector. shutdown(2) cierra partes de una conexión bidireccional entre conectores.

Las búsquedas o las llamadas a pread(2) o pwrite(2) con una posición distinta de cero, no están soportadas en conectores.

Es posible realizar E/S no bloqueante con conectores activando la opción O_NONBLOCK sobre el descriptor de fichero de un conector usando fcntl(2). O_NONBLOCK se hereda durante una llamada a accept. A continuación, todas las operaciones que normalmente se bloquearían devolverán (usualmente) el error EAGAIN. connect(2) devuelve un error EINPROGRESS en este caso. Más tarde, el usuario puede esperar diferentes eventos mediante poll(2) o select(2).

Eventos de E/S
Evento Opción de poll Ocurrencia
Lectura POLLIN Han llegado nuevos datos.
Lectura POLLIN Se ha completado una nueva solicitud de conexión (para conectores orientados a conexión).
Lectura POLLHUP El otro extremo ha iniciado una solicitud de desconexión.
Lectura POLLHUP Se ha roto una conexión (sólo para protocolos orientados a conexión). Cuando se escribe en el conector, también se envía la señal SIGPIPE.
Escritura POLLOUT El conector tiene suficente espacio en el buffer de envío para escribir nuevos datos.
Lectura/Escritura POLLIN|
POLLOUT
Ha finalizado un connect(2) de salida.
Lectura/Escritura POLLERR Se ha producido un error asíncrono.
Lectura/Escritura POLLHUP El otro extremo ha cerrado una dirección de la conexión.
Excepción POLLPRI Han llegado datos fuera de orden, lo que hace que se envíe la señal SIGURG.

Una alternativa a poll/select es dejar que el núcleo informe de los eventos a la aplicación mediante una señal SIGIO. Para ello, se debe activar la opción FASYNC en el descriptor de fichero de un conector mediante fcntl(2) y se debe instalar un manejador de señales válido para SIGIO mediante sigaction(2). Vea la discusión sobre SEÑALES más abajo.  

OPCIONES DE LOS CONECTORES

Estas opciones de conector se pueden configurar usando setsockopt(2) y consultar con getsockopt(2) con el nivel de conectores fijado a SOL_SOCKET para todos los conectores:

SO_KEEPALIVE
Habilita el envío de mensajes "sigue vivo" (keep-alive) en conectores orientados a conexión. Espera una opción booleana entera.
SO_OOBINLINE
Si se habilita esta opción, los datos fuera de orden se colocan directamente en el flujo de recepción de datos. En otro caso, los datos fuera de orden sólo se pasan cuando se activa la opción MSG_OOB durante la recepción.
SO_RCVLOWAT y SO_SNDLOWAT
Especifican el número mínimo de bytes en el buffer para que la capa de conectores pase los datos al protocolo (SO_SNDLOWAT) o al usuario durante la recepción (SO_RCVLOWAT). Estos dos valores no se pueden cambiar en Linux y sus argumentos de tamaño siempre tienen el valor de 1 byte. getsockopt es capaz de leerlos. setsockopt siempre devolverá ENOPROTOOPT.
SO_RCVTIMEO y SO_SNDTIMEO
Especifica los plazos de tiempo (timeouts) para enviar y recibir antes de informar de un error. En Linux el valor de ambos es fijo y viene dado por una configuración específica del protocolo y no se pueden ni leer ni modificar. Su funcionalidad se puede emular usando alarm(2) o setitimer(2).
SO_BSDCOMPAT
Habilita la compatibilidad fallo a fallo con BSD. Esto lo usa sólo el módulo del protocolo UDP y está previsto que se elimine en el futuro. Cuando está activa, los errores ICMP recibidos por un conector UDP no se pasan al programa de usuario. Linux 2.0 también habilitaba las opciones de compatibilidad fallo a fallo con BSD (cambio aleatorio de las cabeceras, omisión de la opción de difusión) para los conectores directos con esta opción, pero esto se ha eliminado en la versión 2.2 de Linux. Es mejor corregir los programas de usuario que habilitar esta opción.
SO_PASSCRED
Habilita o deshabilita la recepción del mensaje de control SCM_CREDENTIALS. Para más información, vea unix(7).
SO_PEERCRED
Devuelve las credenciales del proceso externo conectado a este conector. Sólo útil para conectores PF_UNIX. Vea unix(7). El argumento es una estructura ucred. Esta opción sólo es válida para getsockopt.
SO_BINDTODEVICE
Enlaza este conector a un dispositivo particular, como lqeth0rq, especificado en el nombre de inferfaz pasado. Si el nombre es una cadena vacía o la longitud de las opciones es cero, se elimina el enlace entre el dispositivo y el conector. La opción pasada es una cadena (terminada en \0) de longitud variable con el nombre de la interfaz, con un tamaño máximo de IFNAMSIZ. Si el conector está ligado a una interfaz, éste sólo procesará los paquetes recibidos desde la interfaz particular.
SO_DEBUG
Activa la depuración de los conectores. Sólo permitida para los procesos con la capacidad CAP_NET_ADMIN o un identificador de usuario efectivo 0.
SO_REUSEADDR
Indica que las reglas usadas para validar las direcciones proporcionadas en una llamada bind(2) deben permitir la reutilización de las direcciones locales. Para los conectores PF_INET esto significa que un conector se puede enlazar a una dirección, excepto cuando hay un conector activo escuchando asociado a la dirección. Cuando el conector que está escuchando está asociado a INADDR_ANY con un puerto específico, entonces no es posible realizar enlaces a este puerto para ninguna dirección local.
SO_TYPE
Obtiene el tipo de conector como un valor entero (como SOCK_STREAM). Sólo puede ser leído con getsockopt.
SO_DONTROUTE
No enviar a través de un enrutador, sólo enviar a ordenadores directamente conectados. Se puede conseguir el mismo efecto activando la opción MSG_DONTROUTE en una operación send(2) sobre un conector. Espera una opción booleana entera.
SO_BROADCAST
Establece o consulta la opción de difusión. Cuando está activa, los conectores de datagramas reciben los paquetes enviados a una dirección de difusión y se les permite enviar paquetes a una dirección de difusión. Esta opción no tiene efecto en conectores orientados a conexión.
SO_SNDBUF
Establece u obtiene, en bytes, el máximo buffer de envío de un conector. El valor por defecto se configura con la sysctl wmem_default y el máximo valor permitido se establece con la sysctl wmem_max.
SO_RCVBUF
Establece u obtiene, en bytes, el máximo buffer de recepción de un conector. El valor por defecto se configura con la sysctl rmem_default y el máximo valor permitido se establece con la sysctl rmem_max.
SO_LINGER
Establece u obtiene la opción SO_LINGER. El argumento es una estructura linger.
struct linger {
    int   l_onoff;    /* activar/desactivar demora */
    int   l_linger;   /* segundos de demora */
};
Cuando esta opción está activa, un close(2) o shutdown(2) no regresarán hasta que todos los mensajes encolados para el conector hayan sido enviados con éxito o se haya alcanzado el plazo de tiempo de demora. En otro caso, la llamada regresa inmediatamente y el cierre se realiza en segundo plano. Cuando el conector se cierra como parte de una llamada exit(2), siempre se demora en segundo plano.
SO_PRIORITY
Asigna a todos los paquetes a enviar a través de este conector la prioridad definida por el protocolo. Linux usa este valor para ordenar las colas de red: los paquetes con una prioridad mayor se pueden procesar primero dependiendo de la disciplina de encolamiento del dispositivo seleccionado. Para ip(7), esto también establece el campo "tipo de servicio IP" (TOS) para los paquetes de salida.
SO_ERROR
Obtiene y borra el error de conector pendiente. Sólo válida para getsockopt. Espera un entero.
 

SEÑALES

Cuando se escribe en un conector orientado a conexión que ha sido cerrado (por el extremo local o remoto) se envía una señal SIGPIPE al proceso escritor y se devuelve el valor de error EPIPE. No se envía la señal cuando la llamada para escritura especifica la opción MSG_NOSIGNAL.

Cuando se solicita con la fcntl FIOCSETOWN o la ioctl SIOCSPGRP, la señal SIGIO se envía cuando se produce un evento de E/S. Es posible usar poll(2) o select(2) en el manejador de la señal para averigurar sobre qué conector se produjo el evento. Una alternativa (en Linux 2.2) es configurar una señal de tiempo real usando la fcntl F_SETSIG. Se llamará al manejador de la señal de tiempo real con el descriptor de fichero en el campo si_fd de su estructura siginfo_t. Vea fcntl(2) para más información.

Bajo determinadas circunstancias (por ejemplo, varios procesos accediendo a un único conector), la condición que ha provocado la señal SIGIO puede haber desaparecido ya cuando el proceso reaccione a la señal. Si esto ocurre, el proceso debería esperar de nuevo ya que Linux reenviará la señal SIGIO más tarde.  

SYSCTLS

Se puede acceder a las sysctls fundamentales de red de los conectores usando los ficheros /proc/sys/net/core/* o mediante la interfaz sysctl(2).

rmem_default
contiene el valor por defecto, en bytes, del buffer de recepción de un conector.
rmem_max
contiene el tamaño máximo, en bytes, del buffer de recepción de un conector que el usuario puede establecer usando la opción de conector SO_RCVBUF.
wmem_default
contiene el valor por defecto, en bytes, del buffer de envío de un conector.
wmem_max
contiene el tamaño máximo, en bytes, del buffer de envío de un conector que un usuario puede configurar usando la opción de conector SO_SNDBUF.
message_cost y message_burst
configuran el filtro de cubetas de fichas usado to load limit warning messages provocados por eventos de red externos.
netdev_max_backlog
Número máximo de paquetes en la cola de entrada global.
optmem_max
Longitud máxima de los datos auxiliares y de los datos de control del usuario, como los iovecs por conector.
 

IOCTLS

Se puede acceder a estas ioctls usando ioctl(2):

error = ioctl(ip_socket, ioctl_type, &value_result);
SIOCGSTAMP
Devuelve una struct timeval con la marca de tiempo recibida del último paquete pasado al usuario. Esto es útil para realizar medidas exacta del tiempo de ida y vuelta o tiempo de viaje. Vea setitimer(2) para una descripción de struct timeval.
SIOCSPGRP
Configura el proceso o grupo de procesos al que enviar la señal SIGIO o SIGURG cuando termina una operación de E/S asíncrona o hay disponibles datos urgentes. El argumento es un puntero a un pid_t. Si el argumento es positivo, las señales se envian a ese proceso. Si es negativo, las señales se envían al grupo de procesos cuyo identificador es el valor absoluto del argumento. El proceso sólo puede seleccionar a él mismo o a su propio grupo de procesos para que reciban las señales, a menos que posea la capacidad CAP_KILL o un identificador de usuario efectivo 0.
FIOASYNC
Modifica la opción O_ASYNC para habilitar o deshabilitar el modo de E/S asíncrona del conector. El modo de E/S asíncrona significa que se producirá una señal SIGIO, o la señal establecida mediante F_SETSIG, cuando se produzca un nuevo evento de E/S.
El argumento es una opción booleana entera.
SIOCGPGRP
Obtiene el proceso o grupo de procesos actual que recibe las señal SIGIO o SIGURG, o 0 cuando no hay ningúno.

Fcntls válidas:

FIOCGETOWN
Idéntica a la ioctl SIOCGPGRP.
FIOCSETOWN
Idéntica a la ioctl SIOCSPGRP.
 

OBSERVACIONES

Linux asume que se usa la mitad del buffer de envío/recepción para estructuras internas del núcleo. Por tanto, las sysctls son el doble de lo que se puede observar en última instancia.  

FALLOS

No se han documentado las opciones de conector SO_ATTACH_FILTER y SO_DETACH_FILTER de CONFIG_FILTER. La interfaz sugerida para usarlas es la biblioteca libpcap.  

VERSIONES

SO_BINDTODEVICE

se introdujo en la versión 2.0.30 de Linux. SO_PASSCRED es nueva en la versión 2.2 del núcleo. Las sysctls son nuevas en Linux 2.2.  

AUTORES

Esta página de manual fue escrita por Andi Kleen.  

VÉASE TAMBIÉN

socket

(2), ip(7), setsockopt(2), getsockopt(2), packet(7), ddp(7)

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