4.4BSD オペレーティングシステムの設計と実装
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# 2.11. プロセス間通信 (IPC)

4.4BSD のプロセス間通信 (IPC) は、コミュニケーション ドメイン内で働くようになっています。現在サポートされて いるドメインには、同じマシン上で実行している複数のプロセス間 での通信用のローカルドメイン、 TCP/IP プロトコルスイート用の (おそらく the Internet 内) インターネットドメイン、 ISO/OSI プロトコルファミリでの通信を行なうことが必要なサイト間通信用の ISO/OSI プロトコルファミリ、 XEROX Network Systems (XNS) を使用したプロセス間通信用の XNS ドメインが含まれています。

ドメイン内では、ソケットとして知られ ている通信終端間で通信が行なわれます。 2.6 節で説明しているように、 socket システムコールはソケットを生成し、その記述子を返します。 他の IPC システムコールについては 11 章で解説します。 各ソケットは、通信セマンティクスを定義した型を持ちます。 このセマンティクスには信頼性、順序、メッセージの重複防止が 含まれています。

各ソケットは、通信プロトコル と関連しています。 ここでのプロトコルは、通信相手のソケットの型に従って そのソケットで要求されているセマンティクスを提供します。 アプリケーションは、ソケットを生成する際に特定のプロトコルを 要求することができますし、また、そのシステムは、将来生成される ソケットの型にふさわしいプロトコルを選択するようにすることも 可能です。

ソケットは、そのソケットと関連づけされた (バインドされた) アドレスを持つことができます。 ソケットアドレスの形式と意味は、そのソケットが生成された コミュニケーションドメインに依存します。 ローカルドメインにおいてソケットに名前をバインドすると、 そのファイルシステムにおいてファイルが生成されます。

ソケットを通じて送受信される通常のデータは型づけされていません。 データ表現については、プロセス間通信機能の最上位に位置するライブラリに責任があります。 通常データの配送に加えて、コミュニケーションドメインは access rights という特別な型のデータの 送受信をサポートすることができます。 たとえばローカルドメインはプロセス間で記述子を渡すために、 この機能を使用します。

4.2BSD より前の UNIX におけるネットワーク機能の実装は、 大抵キャラクタデバイスインタフェースをオーバロードさせることで 動作していました。 ソケットインタフェースの目的の一つは、単純なプログラムが ストリーム型の通信を変更せずに動作するようにすることです。 そのようなプログラムは、read と write のシステムコールが変更されなければ 動作します。 当然、元のインタフェースがそのまま残されれば、 ストリーム型のソケット上で動作し続けるようになります。 send の各呼び出しで指定しなければならない 送信先アドレスを持つデータグラムを送信するような、 より複雑なソケット用に新しいインタフェースが追加されました。

もう一つの利点は、この新しいインタフェースは移植性が 非常に良いということです。 バークレーから入手できたテストリリースのすぐ後で、 ソケットインタフェースは UNIX ベンダによって System III に移植されました (しかし、AT&T は System V Release 4 のリリースまでソケットインタフェースをサポートせず、 その代わりに Eighth Edition のストリーム機構を使用する ことを決めました)。 ソケットインタフェースはまた、Excelan 社や Interlan 社のような ベンダによって多くのイーサネットカードで動作するように移植され、 マシンが小さすぎてメインプロセッサ中でネットワーク通信を動作 させることができない PC 市場に売り出されました。 ごく最近では、Microsoft 社の Windows 用の Winsock ネットワークインタフェースの基盤として ソケットインタフェースが使われています。

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