socket - Interface Linux des sockets.

#include <sys/socket.h>
mysocket = socket(int socket_family, int socket_type, int protocol);

Cette page de manuel documente l'interface utilisateur de l'implémentation Linux des sockets réseau. Les sockets compatibles BSD représentent une interface uniforme entre le processus utilisateur et les piles de protocoles réseau dans le noyau. Les modules des protocoles sont groupés en familles de protocoles comme PF_INET, PF_IPX, PF_PACKET et en types de sockets comme SOCK_STREAM ou SOCK_DGRAM. Voir socket(2) pour plus de détails sur les familles et les types de sockets.

Ces fonctions servent à un processus utilisateur pour envoyer ou recevoir des paquets et pour faire d'autres opérations sur les sockets. Pour plus de détails, voir leur pages de manuel respectives.
socket(2) crée une socket, connect(2) connecte une socket à une adresse de socket distante, la fonction bind(2) attache une socket à une adresse locale, listen(2) indique à la socket que de nouvelles connexions doivent y être acceptées, et accept(2) fournit une nouvelle socket avec la nouvelle connexion entrante. socketpair(2) renvoie deux sockets anonymes connectées (seulement implémenté pour quelques familles locales comme PF_UNIX)
send(2), sendto(2), et sendmsg(2) envoient des données sur une socket, et recv(2), recvfrom(2), recvmsg(2) reçoivent des données depuis une socket. poll(2) et select(2) attendent que des données arrivent ou que l'émission soit possible. De plus, les opérations d'entrées-sorties standards comme write(2), writev(2), sendfile(2), read(2), et readv(2) peuvent servir à écrire ou lire des données.
getsockname(2) renvoie l'adresse locale d'une socket et getpeername(2) renvoie l'adresse de la socket distante. getsockopt(2) et setsockopt(2) servent à fixer ou lire des options du niveau socket ou protocole. ioctl(2) peut servir pour lire ou écrire d'autres options.
close(2) sert à fermer une socket. shutdown(2) ferme un sens de communication d'une socket full-duplex connectée.
Le positionnement, ou l'utilisation de pread(2) et pwrite(2) avec un décalage non-nul n'est pas possible sur les sockets
On peut faire des entrées-sorties non-bloquante sur les sockets en fixant l'attribut O_NONBLOCK sur le descripteur de la socket avec fcntl(2). Ensuite toutes les opérations qui devraient normalement bloquer se terminent immédiatement avec l'erreur EAGAIN (l'opération devra être retentée ultérieurement). connect(2) renverra l'erreur EINPROGRESS. L'utilisateur peut alors attendre divers événements avec poll(2) ou select(2).

Événement E/S
Événemt	Poll	Occurrence
Lecture	POLLIN	De nouvelles données sont arrivées.
Lecture	POLLIN	Une connexion est établie (pour les sockets orientées connexion)
Lecture	POLLHUP	Déconnexion du correspondant.
Lecture	POLLHUP	Connexion rompue (seulement pour les protocoles orientés connexion). Si on écrit sur la socket, le signal SIGPIPE est aussi émis.
Écriture	POLLOUT	La socket a assez de place dans le buffer d'émission pour écrire de nouvelles données.
Lect/Écrit.	POLLIN POLLOUT	Un connect(2) en attente est terminé.
Lect/Écrit.	POLLERR	Une erreur asynchrone s'est produite
Lect/Écrit.	POLLHUP	Le correspondant à clos un sens de communication
Exception	POLLPRI	Données urgentes arrivées, le signal SIGURG est alors envoyé.

Une alternative à l'utilisation de poll/select est de laisser le noyau informer l'application à propos des événements par l'intermédiaire d'un signal SIGIO. Pour cela l'attribut FASYNC doit être placé sur le descripteur de la socket via fcntl(2) et un gestionnaire de signal pour SIGIO doit être installé avec sigaction(2). Voir les remarques sur les SIGNAUX plus bas.

Ces options communes à toutes les sockets peuvent être écrites en utilisant setsockopt(2) et lues avec getsockopt(2) avec le niveau socket positionné sur SOL_SOCKET.

SO_KEEPALIVE

Valide l'émission de messages périodiques gardant la socket ouverte pour les sockets orientées connexion. Il s'agit d'un attribut entier booléen.

SO_OOBINLINE

Si cette option est activée, les données hors-bande sont placées directement dans le flux de données reçues. Sinon elles ne sont transmises que si l'attribut MSG_OOB est demandé durant la réception.

SO_RCVLOWAT et SO_SNDLOWAT

Indiquent le nombre minimal d'octets dans le buffer pour que la couche socket passe les données au protocole (SO_SNDLOWAT) ou à l'utilisateur en réception (SO_RCVLOWAT). Ces deux valeurs ne sont pas modifiables sous Linux et la taille de leur argument est toujours fixée à un octet. getsockopt peut lire les valeurs, mais setsockopt renverra toujours ENOPROTOOPT.

SO_RCVTIMEO et SO_SNDTIMEO

Indiquent le délai maximal d'émission ou de réception avant de renvoyer une erreur. Sous Linux ces valeurs sont fixées dans les protocoles et ne peuvent être ni lues ni modifiées. Leurs fonctionnalités peuvent être émulées à l'aide de alarm(2) ou setitimer(2).

SO_BSDCOMPAT

Valider une compatibilité bogue-à-bogue avec BSD. Cela n'est pris en compte que par le module du protocole UDP et sera supprimé dans le futur. Dans ce mode, les erreurs ICMP reçues pour une socket UDP ne seront pas transmises aux programmes utilisateurs. Linux 2.0 donnait aussi une compatibilité bogue-à-bogue pour les sockets raw avec cette option, mais cela a été éliminé dans Linux 2.2. Il vaut mieux corriger les programmes utilisateur que de valider cet attribut.

SO_PASSCRED

Autorise ou interdit la réception des messages de contrôle SCM_CREDENTIALS. Pour plus de détails, voir unix(7).

SO_PEERCRED

Renvoie les authentifications du processus connecté à l'autre extrémité de la socket. N'est utile que pour les sockets PF_UNIX. Voir unix(7). L'argument est une structure ucred. Seulement valide avec getsockopt.

SO_BINDTODEVICE

Attacher cette socket à un périphérique donné, tel lqeth0rq, comme indiqué dans le nom d'interface transmis. Si le nom est une chaîne vide ou si la longueur d'option est nulle, l'attachement de la socket au périphérique est supprimé. L'option transmise est une chaîne terminée par un caractère nul, contenant le nom de l'interface, la longueur maximale étant IFNAMSIZ. Si la socket est attachée à une interface, seuls les paquets reçus sur cette interface particulière sont traités par la socket. Remarquez que cela ne fonctionne que pour certains types de sockets, en particulier les sockets AF_INET. Ceci n'est pas supporté pour les sockets packet (utilisez un bind(8) normal dessus).

SO_DEBUG

Activer le débogage sur la socket. Seulement autorisé pour les processus avec la capacité CAP_NET_ADMIN ou un UID effectif nul.

SO_REUSEADDR

Indique que les règles permettant la validation des adresses fournies dans un appel bind(2) doivent autoriser la réutilisation des adresses locales. Pour les sockets PF_INET cela signifie que la socket peut s'attacher à n'importe quelle adresse sauf s'il y a une attente active dessus. Lorsque la socket en attente est attachée à INADDR_ANY avec un port spécifique, il n'est pas possible de s'attacher à nouveau à ce port quelque soit l'adresse locale.

SO_TYPE

Obtenir le type de socket, sous forme d'entier (comme SOCK_STREAM). Ne peut qu'être lu avec getsockopt.

SO_ACCEPTCONN

Renvoie une valeur indiquant si la socket a été déclarée comme acceptant les connexions à l'aide de listen(). La valeur 0 indique que la socket n'est pas en attente de connexions ; la valeur 1 indique que la socket accepte les connexions. Peut eulement être lu avec getsockopt.

SO_DONTROUTE

Ne pas émettre par l'intermédiaire d'une passerelle, n'envoyer qu'aux hôtes directement connectés. Le même effet peut être obtenu avec l'attribut MSG_DONTROUTE durant une opération send(2) sur la socket. Il s'agir d'un attribut entier booléen.

SO_BROADCAST

Fixer ou lire l'attribut broadcast. Lorsqu'il est actif une socket datagramme reçoit les paquets envoyés à l'adresse broadcast et peut envoyer des paquets à une adresse broadcast. Cette option n'a aucun effet sur les sockets de type SOCK_STREAM.

SO_SNDBUF

Fixer ou lire la taille maximale en octets du buffer d'émission. La valeur par défaut est fixée par le sysctl wmem_default et la valeur maximale autorisée est fixée par le sysctl wmem_max.

SO_RCVBUF

Fixer ou lire la taille maximale en octets du buffer de réception. La valeur par défaut est fixée par le sysctl rmem_default et la valeur maximale autorisée est fixée par le sysctl rmem_max.

SO_LINGER

Fixer ou lire l'option SO_LINGER. L'argument est une structure linger.

struct linger {
    int   l_onoff;    /* actif */
    int   l_linger;   /* délai maximal */
};

Lorsque ce paramètre est actif, un appel close(2) ou shutdown(2) ne se terminera pas avant que tous les messages en attente pour la socket aient été correctement émise ou que le délai soit écoulé. Sinon, l'appel revient immédiatement et la fermeture est effectuée à l'arrière-plan. Lorsque la socket est fermée lors d'un exit(3), elle se vide toujours à l'arrière-plan.

SO_PRIORITY

Fixe la priorité définie par le protocole pour tous les paquets envoyés sur la socket. Linux utiliser cette valeur pour trier les files réseau : les paquets avec une priorité élevés peuvent être traités d'abord, en fonction de la gestion des files sur le périphérique. Pour ip(7), ceci fixe aussi le champ IP Type-Of-Service pour les paquets sortants.

SO_ERROR

Lire et effacer l'erreur en attente sur la socket. Uniquement valide pour getsockopt. Renvoie un entier.

Lorsqu'on écrit sur une socket orientée connexion qui a été fermée (localement ou à l'autre extrémité) le signal SIGPIPE est envoyé au processus écrivain, et EPIPE est renvoyé. Le signal n'est pas envoyé lorsque l'appel d'écriture contenait l'attribut MSG_NOSIGNAL.
Lorsqu'on le demande avec l'option FIOSETOWN de fcntl ou l'option SIOCSPGRP de ioctl, le signal SIGIO est envoyée quand un événement d'entrée-sortie se produit. Il est possible d'utiliser poll(2) ou select(2) dans le gestionnaire de signal pour savoir sur quelle socket l'événement s'est produit? Une alternative (sous Linux 2.2) est de demander un signal temps-réel avec le fnctl F_SETSIG. Le gestionnaire du signal temps-réel sera invoqué avec le descripteur de fichier dans le champ si_fd de siginfo_t. Voir fcntl(2) pour plus d'informations.
Dans certains cas (par exemple différents processus accédant à la même socket), la condition ayant déclenché le SIGIO peut avoir disparu quand le processus réagit au signal. Si cela se produit le processus doit attendre à nouveau car Linux lui renverra le signal ultérieurement.

Les sysctls réseau des sockets de base sont accessibles avec les fichiers /proc/sys/net/core/* ou avec l'interface sysctl(2).

rmem_default

contient la taille en octets par défaut du buffer de réception.

rmem_max

contient la taille maximale en octets du buffer de réception qu'un utilisateur peut réclamer avec l'option SO_RCVBUF de la socket.

wmem_default

contient la taille en octets par défaut du buffer d'émission.

wmem_max

contient la taille maximale en octets du buffer d'émission qu'un utilisateur peut réclamer avec l'option SO_SNDBUF de la socket.

message_cost et message_burst

configurent le filtrage par jeton utilisé pour limiter la charge des message d'avertissement dus aux événements réseau extérieurs.

netdev_max_backlog

Nombre maximal de paquets dans la file d'entrée globale.

optmem_max

Taille maximale par socket des données de service et des données de contrôle utilisateur comme les iovecs.

Ces ioctls sont accessibles en utilisant ioctl(2):

error = ioctl(ip_socket, ioctl_type, &value_result);

SIOCGSTAMP

Renvoie une structure struct timeval avec l'horodatage de réception du dernier paquet transmis à l'utilisateur. Ceci permet des mesures précises de circulation sur le réseau. Voir setitimer(2) pour le détail de la struct timeval.

SIOCSPGRP

Fixer le processus ou le groupe de processus auquel envoyer les signaux SIGIO ou SIGURG lorsqu'une opération d'entrée-sortie asynchrone s'est terminée ou si des données urgentes sont disponibles. L'argument est un pointeur sur un pid_t. Si l'argument est positif, on envoie le signal à ce processus. S'il est négatif on l'envoie au groupe de processus dont l'identifiant correspond à la valeur absolue de l'argument. Un processus ne peut demande que l'émission vers lui-même ou son propre groupe, à moins qu'il ait la capacité CAP_KILL ou un UID effectif nul.

FIOASYNC

Changer l'attribut O_ASYNC pour activer ou désactiver le mode d'entrée-sortie asynchrone sur la socket. Le mode d'entrées-sorties asynchrones signifie que le signal SIGIO ou le signal fixé avec F_SETSIG est envoyé quand un événement d'entrée-sortie se produit.

L'argument est un attribut booléen entier.

SIOCGPGRP

Lire le processus ou le groupe de processus auquel les signaux SIGIO ou SIGURG sont envoyés, ou zéro si aucun n'est configuré.

Fcntls valides:

FIOGETOWN

Comme l'ioctl SIOCGPGRP.

FIOSETOWN

Comme l'ioctl SIOCSPGRP.

Linux suppose que la moitié du buffer d'émission/réception est utilisé pour les structures internes du noyau. Ainsi les sysctls sont deux fois plus grand que ce que l'on peut observer directement sur le câble.

Les options de socket CONFIG_FILTER SO_ATTACH_FILTER et SO_DETACH_FILTER ne sont pas documentées. Pour les utiliser il est conseillé d'utiliser la bibliothèque libpcap.

SO_BINDTODEVICE a été introduit dans Linux 2.0.30. SO_PASSCRED est une nouveauté de Linux 2.2. Les sysctls sont nouveaux dans Linux 2.2.

Cette page de manuel a été écrire par Andi Kleen.

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

Christophe Blaess, 2001-2003.