RFC-0099:引入了 `zx_socket_set_disposition`

RFC-0099:引入 `zx_socket_set_disposition`
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说明

引入了 `zx_socket_set_disposition`,将 `zx_socket_Close` 替换为可逆操作。

问题
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提交日期(年-月-日)2021-05-06
审核日期(年-月-日)2021-06-03

摘要

引入了 zx_socket_set_disposition 以替换 zx_socket_shutdown。新的系统调用允许反转关闭操作,从而扩展旧系统调用。

引入 ZX_RIGHT_MANAGE_SOCKET,并在新的系统调用中要求使用它。通过 zx_socket_create 新建的句柄将拥有此权限。

设计初衷

使用可逆操作替换关闭的动机

我们在 fdio 中有一个复杂的状态机,用来应对未连接的流网络套接字不应接受写入这一情况。该状态机具有难以传播到其他进程中重复套接字的本地状态,以及用于驱动本地状态的远程状态(zircon 套接字上的用户信号)。这些体操是很有必要的,因为套接字会被创建为“开放”,这使得在它们“连接”(同样通过外部方式)之前,必须阻止通过外部方式对其进行 I/O 操作。

要求获得新权利的动机

Zircon 套接字目前的关闭过于宽松。由于 zircon 套接字句柄可以(并且实际上是)克隆,因此具有写入权限的单个句柄可以改变所有句柄的套接字状态。允许按照此处的建议逆转关闭操作,从而使此问题变得更加严重。

总结

将套接字关闭替换为可逆操作,同时禁止无特权的句柄启动它,这样网络堆栈实现可以完全驱动套接字状态。

在将套接字提供给客户端之前,您可以先关闭套接字,这样就无需在 fdio 中进行上述状态跟踪。

套接字关闭可以通过网络堆栈完全调解,由客户端 FIDL 调用启动,消除了目前存在的竞态条件(例如 https://fxbug.dev/42140031)。

设计

FIDL 中定义 ZX_RIGHT_MANAGE_SOCKET

扩展 bits rights

library zx;

bits rights : uint32 {
  MANAGE_SOCKET = 0x00100000;
};

rights.md 中记录 ZX_RIGHT_MANAGE_SOCKET

附加到表:

已授予的权限
ZX_RIGHT_MANAGE_SOCKET 允许通过 zx_socket_set_disposition 更改套接字处置方式

FIDL 中定义 zx_socket_set_disposition

添加到 protocol socket

library zx;

protocol socket {
  /// Set disposition of writes.
  socket_set_disposition(handle:<SOCKET, rights.MANAGE_SOCKET> handle, uint32 disposition, uint32 disposition_peer) -> (status status);
}

/reference/syscalls/socket_set_disposition.md 中的 zx_socket_set_disposition 文档

说明

zx_socket_set_disposition 用于设置套接字句柄及其对等方的 zx_socket_write 调用的处理方式。

可以使用的有效处置标志:

ZX_SOCKET_DISPOSITION_WRITE_DISABLED - 停用对指定套接字端点的写入。设置后,对指定套接字端点的写入操作将失败并显示 ZX_ERR_BAD_STATE。从指定的套接字端点读取数据将会成功,直到指定套接字端点中缓冲的所有数据都被消耗完,之后会失败并显示 ZX_ERR_BAD_STATE

ZX_SOCKET_DISPOSITION_WRITE_ENABLED - 为指定的套接字端点启用写入。设置后,对指定套接字端点执行读写操作都将分别按照 zx_socket_writezx_socket_read 中指定的方式执行。

在具有已缓冲数据的套接字端点上指定 ZX_SOCKET_DISPOSITION_WRITE_ENABLED 是无效的;否则会导致 zx_socket_set_disposition 返回 ZX_SOCKET_DISPOSITION_WRITE_ENABLED,并且不执行任何操作。

dispositiondisposition_peer 中同时指定 ZX_SOCKET_DISPOSITION_WRITE_DISABLEDZX_SOCKET_DISPOSITION_WRITE_DISABLED 是无效的;否则会导致 zx_socket_set_disposition 返回 ZX_SOCKET_DISPOSITION_WRITE_DISABLED,并且不执行任何操作。

转化价值

zx_socket_set_disposition() 会在成功时返回 ZX_OK

错误

ZX_ERR_BAD_HANDLE 句柄不是有效句柄。

ZX_ERR_BAD_STATE dispositiondisposition_peer 包含 ZX_SOCKET_DISTRACK_WRITE_ENABLEDhandle 是指在指定套接字端点上具有已缓冲数据的套接字。

ZX_ERR_WRONG_TYPE handle 不是套接字句柄。

ZX_ERR_ACCESS_DENIED 标识名不含 ZX_ERR_ACCESS_DENIED

ZX_ERR_INVALID_ARGS dispositiondisposition_peer 包含上述标记之外的标志或无效的标志组合。

Migration

实现后,已使用的 zx_socket_shutdown 将替换为对 zx_socket_set_disposition 的等效调用。必要的 ABI 转换完成后,zx_socket_shutdown 及其关联选项将被移除。

实现

应完全在套接字调度程序内实现。

性能

此更改对效果没有实质性影响。

工效学设计

这一变化对工效学设计没有有意义的影响。

向后兼容性

此更改可向后兼容,因为未使用新 API 接口的客户端不受影响。

安全注意事项

这项变更可使 fdio 代码变得更简单,从而可以提高安全性。在其他方面,此更改对安全性没有实质性影响。

隐私注意事项

此次变更对隐私保护没有实质性影响。

测试

此功能将使用系统调用的单元测试,并将已通过测试的 fdio 状态机的部分替换为新机器来测试此功能。

文档

zx_socket_writezx_socket_read 将更新为引用 zx_socket_set_disposition,而不是 zx_socket_shutdown

其他文档将按照“实现”部分所述进行更新。

缺点、替代方案和问题

可以向 zx_socket_shutdown 添加新标志(而非新的系统调用),从而反转其行为。这种方法的优势在于,可以避免引入一个新术语(处置),该术语不是很明显与该行为匹配的术语。继续使用 zx_socket_shutdown 的主要缺点是,它接受的标志并不直观;ZX_SOCKET_SHUTDOWN_READ 不会按照它的说明执行操作(它禁止对等写入,而不是禁止读取)。

将“取消关闭”的行为指定为:如果套接字中的指定方向存在数据,则生成错误。另一种方法是让操作成功执行;为了防止意外后果,我们选择更严格的选项。

您可以使用现有权利,而无需创建新权利。对现有权利的调查表明,不存在任何权利都适合此用例。

这种设计本身并不能完全解决流套接字的状态传播问题。该方案的替代方案是更全面的方法,力求完全消除 fdio 流套接字状态机。此类提案必须也包含此提案。

现有艺术和参考资料

流套接字语义实际上是由其在其他操作系统中的行为定义的,因此需要区分连接的套接字和未连接的套接字。