sendmsg 和 recvmsg 中的 iov 和 msg

问题描述

iov.iov_base 和 msg.msg_control 有什么区别？我在看一些代码示例（ipuitls 开源 ping）使用 sendmsg 发送数据时，数据包在 iov.iov_base 中设置使用recvmsg读取数据时，直接从msg->msg_control读取数据包。

struct iovec 和 struct msghdr 是什么关系？读取/发送数据时有区别吗？

抱歉问了一个愚蠢的问题。到目前为止我没有找到答案，我很困惑。谢谢！

解决方法

辅助数据或控制消息（.msg_controllen 处的 .msg_control 字节）是由内核提供或验证的数据，而正常的有效负载（以 iovec 为单位）只是从内核接收的数据其他端点，未经内核验证和检查（校验和除外，如果协议有）。

对于 IP 套接字（请参阅 man 7 ip），有几个套接字选项可使内核提供有关接收到的消息的辅助数据。例如：

IP_RECVORIGDSTADDR 套接字选项告诉内核提供一个 IP_ORIGDSTADDR 类型的辅助消息（以 struct sockaddr_in 作为数据），标识接收到的数据报的原始目标地址>
IP_RECVOPTS 套接字选项告诉内核为传入的数据报提供一个 IP_OPTIONS 类型的辅助消息，其中包含所有 IP 选项标头（对于 IPv4 最多 40 个字节）

Ping 和 traceroute 使用 IP 上的 ICMP 消息；有关详细信息，请参阅 man 7 icmp（和 man 7 raw）。

因为大多数 ICMP 响应不包含发送者填写的有用数据，所以 iovec 通常不包含任何有趣的内容。相反，有趣的数据在 IP 消息头和选项中。

例如，一个 ICMP Echo reply 数据包仅包含 8 个字节（64 位）：8 位类型 (0)、8 位代码 (0)、16 位校验和、16 位 id 和 16 -位序列号。要获取包含感兴趣字段的 IP 标头，您需要内核将它们作为辅助数据控制消息提供。

背景：

如 sendmsg() 和相关手册页所述，我们有

ssize_t sendmsg(int sockfd,const struct msghdr *msg,int flags);

struct msghdr {
    void         *msg_name;       /* Optional address */
    socklen_t     msg_namelen;    /* Size of address */
    struct iovec *msg_iov;        /* Scatter/gather array */
    size_t        msg_iovlen;     /* # elements in msg_iov */
    void         *msg_control;    /* Ancillary data */
    size_t        msg_controllen; /* Ancillary data buffer len */
    int           msg_flags;      /* Flags (unused) */
};

struct iovec {
    void         *iov_base;       /* Starting address */
    size_t        iov_len;        /* Number of bytes to transfer */
};

使用 man 3 cmsg 描述如何构建和访问此类辅助数据，

struct cmsghdr {
    size_t        cmsg_len;    /* Data byte count,including header
                                  (type is socklen_t in POSIX) */
    int           cmsg_level;  /* Originating protocol */
    int           cmsg_type;   /* Protocol-specific type */
    unsigned char cmsg_data[]; /* Data itself */
};

struct cmsghdr *CMSG_FIRSTHDR(struct msghdr *msgh);
struct cmsghdr *CMSG_NXTHDR(struct msghdr *msgh,struct cmsghdr *cmsg);
size_t          CMSG_ALIGN(size_t length);
size_t          CMSG_SPACE(size_t length);
size_t          CMSG_LEN(size_t length);
unsigned char  *CMSG_DATA(struct cmsghdr *cmsg);

这些辅助数据消息对于当前体系结构总是足够对齐（以便可以直接访问数据项），以便构建适当的辅助消息（SCM_CREDENTIALS 以通过 Unix 域传递用户、组和进程 ID 信息socket，或 SCM_RIGHTS 传递文件描述符），必须使用这些宏。 man 3 cmsg 手册页包含这些示例代码。

我只想说，要遍历给定消息 (struct msghdr msg) 中的每个辅助数据部分，您使用的东西可以归结为

char *const  end = (char *)msg.msg_control + msg.msg_controllen;
char        *ptr = (char *)msg.msg_control;

for (char *ptr = (char *)msg.msg_control;  ptr < end;
           ptr += ((struct cmsghdr *)ptr)->cmsg_len) {
    struct cmsghdr *const cmsg = (struct cmsghdr *)ptr;

    /* level is cmsg->cmsg_level and type is cmsg->cmsg_type,and
       cmsg->cmsg_data is sufficiently aligned for the level and type,so you can use ((datatype *)(cmsg->cmsg_data)) to obtain a pointer
       to the type corresponding to this level and type ancillary payload.
       The exact size of the payload is
           (cmsg->cmsg_len - sizeof (struct cmsghdr))
       so e.g. an SCM_RIGHTS ancillary message,with
           cmsg->cmsg_level == SOL_SOCKET && cmsg->cmsg_type == SCM_RIGHTS
       has exactly
           (cmsg->cmsg_len - sizeof (struct cmsghrd)) / sizeof (int)
       new file descriptors as a payload.
    */
}

c linux linux recvmsg sendmsg sockets

sendmsg 和 recvmsg 中的 iov 和 msg_control

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