sendmsg/recvmsg 中的部分读/写问题

Question

我正在编写一个程序，该程序使用sendmsg 和recvmsg 通过域套接字在两个进程之间传递文件描述符。为了发送文件描述符，msghdr.msg_iov 和msghdr.msg_iolen 中包含附加数据。但是，我被告知类似于正常的read 和write 系统调用，sendmsg 和recvmsg 也有部分读/写问题。在这种情况下，辅助字段中的数据是否会为每个部分数据自动复制？我问这个是因为我的实现需要非阻塞机制。让我用下面的例子来详细说明一下

发送者：发送msghdr数据，其中包含一个fd在辅助字段和K字节在msg_iov

接收方：(1) 部分读取，K1 字节 (2) 部分读取，K-K1 字节

现在和上面的例子一样，当所有数据到达时，我实际上应该处理步骤（2）之后的数据。在这种情况下，我还能从辅助字段中正确提取fd 吗？还是只出现在第一次部分阅读中？

Answer 1

快速浏览内核源代码（Linux，但见下文），我相信您有责任确保辅助数据只发送一次。也就是说，在非阻塞模式下，如果接收套接字没有空间，你将返回EAGAIN/EWOULDBLOCK，既不会发送数据，也不会发送辅助数据。但是如果接收端有一些空间，那么数据的初始部分将被发送，辅助数据也将被发送。然后，您将收到一个返回字节计数，指示部分发送，但辅助数据将已发送。

当您尝试发送消息的其余部分时，您需要注意这一点，因为内核不会保留您之前发送的部分缓冲区的内存，随后的缓冲区在逻辑上是连续的（真的不可能- 你可能会发送完全不同的数据，因为它知道）。因此，如果您只是为后续缓冲区部分提供相同的辅助数据，我相信内核会很高兴地与您后续的缓冲区部分再次提供辅助数据。这可能会导致接收方的文件描述符重复（您可能会忽略关闭，因为您不会期望它们）——如果您不避免的话。

现在，如果您在发送端处于阻塞模式，并且传输被分成多个部分，则辅助数据将仅发送一次 - 与第一个缓冲区部分一样，因为整个缓冲区的发送仍在内部内核控制。

因此，在接收方，如果您没有收到完整的逻辑消息，您需要注意辅助数据伴随着第一块接收到的数据。

我相信这种行为与@Klas-Lindbäck (https://unix.stackexchange.com/questions/185011/what-happens-with-unix-stream-ancillary-data-on-partial-reads) 给出的 stackexchange 参考中报告的一致。 （不过，这个问题并没有涉及非阻塞模式。）

这个答案是特定于 linux 的。因此，结果肯定有可能在其他操作系统上略有不同，尽管我很难看出它们如何有显着不同并且仍然保持理智的语义。内核无法合理地维护先前发送的内容的内存，sendmsg 原型不允许它覆盖用户的msghdr 以反映msg_control 部分已经发送。