【第8章】网络协议栈4 - Socket编程

哈工大2010年 嵌入式系统软件设计 课件

【第8章】 网络协议栈4 Socket编程

邹昕光 哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所 2010

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课程内容1 2 3 4

Socket编程概述 Socket函数 TCP Socket编程 UDP Socket编程

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Socket编程概述client 套接字层 | TCP | IP server 套接字层 | TCP | IP

协议层

协议层

| 设备层 以太网 驱动程序

| 设备层 以太网 驱动程序

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IPv4 Socket地址结构struct in_addr { in_addr_t s_addr; /* 32-bit IPv4 address */ /* network byte ordered */ };

uint32_t

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IPv4 Socket地址结构struct sockaddr_in { uint8_t sin_len; sa_family_t sin_family; in_port_t sin_port; struct in_addr sin_addr; char sin_zero[8]; };length of structure (16) AF_INET 16-bit TCP or UDP port number network byte ordered 32-bit IPv4 address network byte ordered uint16_t unused

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Socket通用地址结构struct sockaddr { uint8_t sa_len; sa_family_t sa_family; }; char sa_data[14];

length of structure (16) address family: AF_XXX value protocol -specific address

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字节序

“little-endian“ 和 “big-endian” 指示 一个多字节值的哪 一端存储在起始位 字节在内存中存储或在网络中传输的顺序； 置上。

例如一个2字节的short型整数AB,A和B各代 表一个字节； 存储方式有两种：

An+1

Bn

Bn+1

An

little endian

big endian

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字节序不同的CPU架构采用不同的字节序X86 little-endian PowerPC big-endian Sparc big-endian

IP协议数据包结构使用big-endian

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字节序需要协调主机使用的字节序和网络使用字节序；

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字节序

htons htonl

ntohs ntohl

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字节序#include <netinet/in.h> uint16_t htons(uint16_t host16bitvalue) ; Both return: value uint32_t htonl(uint32_t host32bitvalue) ;in network byte order

uint16_t ntohs(uint16_t net16bitvalue) ; uint32_t ntohl(uint32_t net32bitvalue) ;

Both return: value in host byte order

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socket套接口的建立#include <sys/socket.h> int socket (int family, int type, int protocol);

【参数】family:协议族 AF_INET

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socket【参数】(续)type:套接口的类型SOCK_STREAM 提供TCP套接字 SOCK_DAGRAM 提供UDP套接字

protocol:指示对套接字应使用哪个协议。通 常设置为0 【返回值】如果调用成功，返回套接字句柄，否则返回-1。

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socket【示例】int tcpSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) int udpSock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)

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bind为socket分配本地协议地址。#include <sys/socket.h> int bind (int sockfd, const struct sockaddr *address, socklen_t addrlen);

【参数】sockfd:套接字描述符；

address:存储IP地址和端口号的数据结构； addrlen:address参数的长度。

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bind【返回值】正确调用返回0,否则返回-1。

【示例】struct sockaddr_in serverAddr; serverAddr.sin_family = AF_INET; serverAddr.sin_port = htons(3000); serverAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); bind(tcpSock, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr));

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listen建立套接口队列#include <sys

/socket.h> #int listen (int sockfd, int backlog);

【参数】sockfd:套接口描述符； backlog:socket队列的最大连接数。

【返回值】正确调用返回0,否则返回-1。

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accept等待连接请求。#include <sys/socket.h> int accept (int sockfd, struct sockaddr *cliaddr, socklen_t *addrlen);

【参数】cliaddr :存放客户端协议地址结构，如果对其不感兴趣，可以设为NULL; addrlen :cliaddr的长度。

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accept【返回值】返回新建的套接口描述。