OSDN Git Service

2007-04-20 Ed Schonberg <schonberg@adacore.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ada / g-socket.ads
1 ------------------------------------------------------------------------------
2 --                                                                          --
3 --                         GNAT COMPILER COMPONENTS                         --
4 --                                                                          --
5 --                         G N A T . S O C K E T S                          --
6 --                                                                          --
7 --                                 S p e c                                  --
8 --                                                                          --
9 --                     Copyright (C) 2001-2007, AdaCore                     --
10 --                                                                          --
11 -- GNAT is free software;  you can  redistribute it  and/or modify it under --
12 -- terms of the  GNU General Public License as published  by the Free Soft- --
13 -- ware  Foundation;  either version 2,  or (at your option) any later ver- --
14 -- sion.  GNAT is distributed in the hope that it will be useful, but WITH- --
15 -- OUT ANY WARRANTY;  without even the  implied warranty of MERCHANTABILITY --
16 -- or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License --
17 -- for  more details.  You should have  received  a copy of the GNU General --
18 -- Public License  distributed with GNAT;  see file COPYING.  If not, write --
19 -- to  the  Free Software Foundation,  51  Franklin  Street,  Fifth  Floor, --
20 -- Boston, MA 02110-1301, USA.                                              --
21 --                                                                          --
22 -- As a special exception,  if other files  instantiate  generics from this --
23 -- unit, or you link  this unit with other files  to produce an executable, --
24 -- this  unit  does not  by itself cause  the resulting  executable  to  be --
25 -- covered  by the  GNU  General  Public  License.  This exception does not --
26 -- however invalidate  any other reasons why  the executable file  might be --
27 -- covered by the  GNU Public License.                                      --
28 --                                                                          --
29 -- GNAT was originally developed  by the GNAT team at  New York University. --
30 -- Extensive contributions were provided by Ada Core Technologies Inc.      --
31 --                                                                          --
32 ------------------------------------------------------------------------------
33
34 --  This package provides an interface to the sockets communication facility
35 --  provided on many operating systems. This is implemented on the following
36 --  platforms:
37
38 --     All native ports, with restrictions as follows
39
40 --       Multicast is available only on systems which provide support for this
41 --       feature, so it is not available if Multicast is not supported, or not
42 --       installed. In particular Multicast is not available with the Windows
43 --       version.
44
45 --       The VMS implementation was implemented using the DECC RTL Socket API,
46 --       and is thus subject to limitations in the implementation of this API.
47
48 --     VxWorks cross ports fully implement this package
49
50 --     This package is not yet implemented on LynxOS or other cross ports
51
52 with Ada.Exceptions;
53 with Ada.Streams;
54 with Ada.Unchecked_Deallocation;
55
56 with System;
57
58 package GNAT.Sockets is
59
60    --  Sockets are designed to provide a consistent communication facility
61    --  between applications. This package provides an Ada-like interface
62    --  similar to that proposed as part of the BSD socket layer.
63
64    --  GNAT.Sockets has been designed with several ideas in mind
65
66    --  This is a system independent interface. Therefore, we try as much as
67    --  possible to mask system incompatibilities. Some functionalities are not
68    --  available because there are not fully supported on some systems.
69
70    --  This is a thick binding. For instance, a major effort has been done to
71    --  avoid using memory addresses or untyped ints. We preferred to define
72    --  streams and enumeration types. Errors are not returned as returned
73    --  values but as exceptions.
74
75    --  This package provides a POSIX-compliant interface (between two
76    --  different implementations of the same routine, we adopt the one closest
77    --  to the POSIX specification). For instance, using select(), the
78    --  notification of an asynchronous connect failure is delivered in the
79    --  write socket set (POSIX) instead of the exception socket set (NT).
80
81    --  Here is a typical example of what you can do:
82
83    --  with GNAT.Sockets; use GNAT.Sockets;
84
85    --  with Ada.Text_IO;
86    --  with Ada.Exceptions; use Ada.Exceptions;
87
88    --  procedure PingPong is
89
90    --     Group : constant String := "239.255.128.128";
91    --     --  Multicast group: administratively scoped IP address
92
93    --     task Pong is
94    --        entry Start;
95    --        entry Stop;
96    --     end Pong;
97
98    --     task body Pong is
99    --        Address  : Sock_Addr_Type;
100    --        Server   : Socket_Type;
101    --        Socket   : Socket_Type;
102    --        Channel  : Stream_Access;
103
104    --     begin
105    --        accept Start;
106    --
107    --        --  Get an Internet address of a host (here the local host name).
108    --        --  Note that a host can have several addresses. Here we get
109    --        --  the first one which is supposed to be the official one.
110
111    --        Address.Addr := Addresses (Get_Host_By_Name (Host_Name), 1);
112
113    --        --  Get a socket address that is an Internet address and a port
114
115    --        Address.Port := 5876;
116
117    --        --  The first step is to create a socket. Once created, this
118    --        --  socket must be associated to with an address. Usually only a
119    --        --  server (Pong here) needs to bind an address explicitly. Most
120    --        --  of the time clients can skip this step because the socket
121    --        --  routines will bind an arbitrary address to an unbound socket.
122
123    --        Create_Socket (Server);
124
125    --        --  Allow reuse of local addresses
126
127    --        Set_Socket_Option
128    --          (Server,
129    --           Socket_Level,
130    --           (Reuse_Address, True));
131
132    --        Bind_Socket (Server, Address);
133
134    --        --  A server marks a socket as willing to receive connect events
135
136    --        Listen_Socket (Server);
137
138    --        --  Once a server calls Listen_Socket, incoming connects events
139    --        --  can be accepted. The returned Socket is a new socket that
140    --        --  represents the server side of the connection. Server remains
141    --        --  available to receive further connections.
142
143    --        Accept_Socket (Server, Socket, Address);
144
145    --        --  Return a stream associated to the connected socket
146
147    --        Channel := Stream (Socket);
148
149    --        --  Force Pong to block
150
151    --        delay 0.2;
152
153    --        --  Receive and print message from client Ping
154
155    --        declare
156    --           Message : String := String'Input (Channel);
157
158    --        begin
159    --           Ada.Text_IO.Put_Line (Message);
160
161    --           --  Send same message back to client Ping
162
163    --           String'Output (Channel, Message);
164    --        end;
165
166    --        Close_Socket (Server);
167    --        Close_Socket (Socket);
168
169    --        --  Part of the multicast example
170
171    --        --  Create a datagram socket to send connectionless, unreliable
172    --        --  messages of a fixed maximum length.
173
174    --        Create_Socket (Socket, Family_Inet, Socket_Datagram);
175
176    --        --  Allow reuse of local addresses
177
178    --        Set_Socket_Option
179    --          (Socket,
180    --           Socket_Level,
181    --           (Reuse_Address, True));
182
183    --        --  Join a multicast group
184
185    --        Set_Socket_Option
186    --          (Socket,
187    --           IP_Protocol_For_IP_Level,
188    --           (Add_Membership, Inet_Addr (Group), Any_Inet_Addr));
189
190    --        --  Controls the live time of the datagram to avoid it being
191    --        --  looped forever due to routing errors. Routers decrement
192    --        --  the TTL of every datagram as it traverses from one network
193    --        --  to another and when its value reaches 0 the packet is
194    --        --  dropped. Default is 1.
195
196    --        Set_Socket_Option
197    --          (Socket,
198    --           IP_Protocol_For_IP_Level,
199    --           (Multicast_TTL, 1));
200
201    --        --  Want the data you send to be looped back to your host
202
203    --        Set_Socket_Option
204    --          (Socket,
205    --           IP_Protocol_For_IP_Level,
206    --           (Multicast_Loop, True));
207
208    --        --  If this socket is intended to receive messages, bind it
209    --        --  to a given socket address.
210
211    --        Address.Addr := Any_Inet_Addr;
212    --        Address.Port := 55505;
213
214    --        Bind_Socket (Socket, Address);
215
216    --        --  If this socket is intended to send messages, provide the
217    --        --  receiver socket address.
218
219    --        Address.Addr := Inet_Addr (Group);
220    --        Address.Port := 55506;
221
222    --        Channel := Stream (Socket, Address);
223
224    --        --  Receive and print message from client Ping
225
226    --        declare
227    --           Message : String := String'Input (Channel);
228
229    --        begin
230    --           --  Get the address of the sender
231
232    --           Address := Get_Address (Channel);
233    --           Ada.Text_IO.Put_Line (Message & " from " & Image (Address));
234
235    --           --  Send same message back to client Ping
236
237    --           String'Output (Channel, Message);
238    --        end;
239
240    --        Close_Socket (Socket);
241
242    --        accept Stop;
243
244    --     exception when E : others =>
245    --        Ada.Text_IO.Put_Line
246    --          (Exception_Name (E) & ": " & Exception_Message (E));
247    --     end Pong;
248
249    --     task Ping is
250    --        entry Start;
251    --        entry Stop;
252    --     end Ping;
253
254    --     task body Ping is
255    --        Address  : Sock_Addr_Type;
256    --        Socket   : Socket_Type;
257    --        Channel  : Stream_Access;
258
259    --     begin
260    --        accept Start;
261
262    --        --  See comments in Ping section for the first steps
263
264    --        Address.Addr := Addresses (Get_Host_By_Name (Host_Name), 1);
265    --        Address.Port := 5876;
266    --        Create_Socket (Socket);
267
268    --        Set_Socket_Option
269    --          (Socket,
270    --           Socket_Level,
271    --           (Reuse_Address, True));
272
273    --        --  Force Pong to block
274
275    --        delay 0.2;
276
277    --        --  If the client's socket is not bound, Connect_Socket will
278    --        --  bind to an unused address. The client uses Connect_Socket to
279    --        --  create a logical connection between the client's socket and
280    --        --  a server's socket returned by Accept_Socket.
281
282    --        Connect_Socket (Socket, Address);
283
284    --        Channel := Stream (Socket);
285
286    --        --  Send message to server Pong
287
288    --        String'Output (Channel, "Hello world");
289
290    --        --  Force Ping to block
291
292    --        delay 0.2;
293
294    --        --  Receive and print message from server Pong
295
296    --        Ada.Text_IO.Put_Line (String'Input (Channel));
297    --        Close_Socket (Socket);
298
299    --        --  Part of multicast example. Code similar to Pong's one
300
301    --        Create_Socket (Socket, Family_Inet, Socket_Datagram);
302
303    --        Set_Socket_Option
304    --          (Socket,
305    --           Socket_Level,
306    --           (Reuse_Address, True));
307
308    --        Set_Socket_Option
309    --          (Socket,
310    --           IP_Protocol_For_IP_Level,
311    --           (Add_Membership, Inet_Addr (Group), Any_Inet_Addr));
312
313    --        Set_Socket_Option
314    --          (Socket,
315    --           IP_Protocol_For_IP_Level,
316    --           (Multicast_TTL, 1));
317
318    --        Set_Socket_Option
319    --          (Socket,
320    --           IP_Protocol_For_IP_Level,
321    --           (Multicast_Loop, True));
322
323    --        Address.Addr := Any_Inet_Addr;
324    --        Address.Port := 55506;
325
326    --        Bind_Socket (Socket, Address);
327
328    --        Address.Addr := Inet_Addr (Group);
329    --        Address.Port := 55505;
330
331    --        Channel := Stream (Socket, Address);
332
333    --        --  Send message to server Pong
334
335    --        String'Output (Channel, "Hello world");
336
337    --        --  Receive and print message from server Pong
338
339    --        declare
340    --           Message : String := String'Input (Channel);
341
342    --        begin
343    --           Address := Get_Address (Channel);
344    --           Ada.Text_IO.Put_Line (Message & " from " & Image (Address));
345    --        end;
346
347    --        Close_Socket (Socket);
348
349    --        accept Stop;
350
351    --     exception when E : others =>
352    --        Ada.Text_IO.Put_Line
353    --          (Exception_Name (E) & ": " & Exception_Message (E));
354    --     end Ping;
355
356    --  begin
357    --     Initialize;
358    --     Ping.Start;
359    --     Pong.Start;
360    --     Ping.Stop;
361    --     Pong.Stop;
362    --     Finalize;
363    --  end PingPong;
364
365    procedure Initialize;
366    --  Initialize must be called before using any other socket routines.
367    --  Note that this operation is a no-op on UNIX platforms, but applications
368    --  should make sure to call it if portability is expected: some platforms
369    --  (such as Windows) require initialization before any socket operation.
370
371    procedure Initialize (Process_Blocking_IO : Boolean);
372    pragma Obsolescent
373      (Entity => Initialize,
374       "passing a parameter to Initialize is not supported anymore");
375    --  Previous versions of GNAT.Sockets used to require the user to indicate
376    --  whether socket I/O was process- or thread-blocking on the platform.
377    --  This property is now determined automatically when the run-time library
378    --  is built. The old version of Initialize, taking a parameter, is kept
379    --  for compatibility reasons, but this interface is obsolete (and if the
380    --  value given is wrong, an exception will be raised at run time).
381
382    procedure Finalize;
383    --  After Finalize is called it is not possible to use any routines
384    --  exported in by this package. This procedure is idempotent.
385
386    type Socket_Type is private;
387    --  Sockets are used to implement a reliable bi-directional point-to-point,
388    --  stream-based connections between hosts. No_Socket provides a special
389    --  value to denote uninitialized sockets.
390
391    No_Socket : constant Socket_Type;
392
393    Socket_Error : exception;
394    --  There is only one exception in this package to deal with an error during
395    --  a socket routine. Once raised, its message contains a string describing
396    --  the error code.
397
398    function Image (Socket : Socket_Type) return String;
399    --  Return a printable string for Socket
400
401    function To_C (Socket : Socket_Type) return Integer;
402    --  Return a file descriptor to be used by external subprograms. This is
403    --  useful for C functions that are not yet interfaced in this package.
404
405    type Family_Type is (Family_Inet, Family_Inet6);
406    --  Address family (or protocol family) identifies the communication domain
407    --  and groups protocols with similar address formats. IPv6 will soon be
408    --  supported.
409
410    type Mode_Type is (Socket_Stream, Socket_Datagram);
411    --  Stream sockets provide connection-oriented byte streams. Datagram
412    --  sockets support unreliable connectionless message based communication.
413
414    type Shutmode_Type is (Shut_Read, Shut_Write, Shut_Read_Write);
415    --  When a process closes a socket, the policy is to retain any data queued
416    --  until either a delivery or a timeout expiration (in this case, the data
417    --  are discarded). A finer control is available through shutdown. With
418    --  Shut_Read, no more data can be received from the socket. With_Write, no
419    --  more data can be transmitted. Neither transmission nor reception can be
420    --  performed with Shut_Read_Write.
421
422    type Port_Type is new Natural;
423    --  Classical port definition. No_Port provides a special value to
424    --  denote uninitialized port. Any_Port provides a special value
425    --  enabling all ports.
426
427    Any_Port : constant Port_Type;
428    No_Port  : constant Port_Type;
429
430    type Inet_Addr_Type (Family : Family_Type := Family_Inet) is private;
431    --  An Internet address depends on an address family (IPv4 contains 4
432    --  octets and Ipv6 contains 16 octets). Any_Inet_Addr is a special value
433    --  treated like a wildcard enabling all addresses. No_Inet_Addr provides a
434    --  special value to denote uninitialized inet addresses.
435
436    Any_Inet_Addr       : constant Inet_Addr_Type;
437    No_Inet_Addr        : constant Inet_Addr_Type;
438    Broadcast_Inet_Addr : constant Inet_Addr_Type;
439
440    type Sock_Addr_Type (Family : Family_Type := Family_Inet) is record
441       Addr : Inet_Addr_Type (Family);
442       Port : Port_Type;
443    end record;
444    --  Socket addresses fully define a socket connection with protocol family,
445    --  an Internet address and a port. No_Sock_Addr provides a special value
446    --  for uninitialized socket addresses.
447
448    No_Sock_Addr : constant Sock_Addr_Type;
449
450    function Image (Value : Inet_Addr_Type) return String;
451    --  Return an image of an Internet address. IPv4 notation consists in 4
452    --  octets in decimal format separated by dots. IPv6 notation consists in
453    --  16 octets in hexadecimal format separated by colons (and possibly
454    --  dots).
455
456    function Image (Value : Sock_Addr_Type) return String;
457    --  Return inet address image and port image separated by a colon
458
459    function Inet_Addr (Image : String) return Inet_Addr_Type;
460    --  Convert address image from numbers-and-dots notation into an
461    --  inet address.
462
463    --  Host entries provide complete information on a given host: the official
464    --  name, an array of alternative names or aliases and array of network
465    --  addresses.
466
467    type Host_Entry_Type
468      (Aliases_Length, Addresses_Length : Natural) is private;
469
470    function Official_Name (E : Host_Entry_Type) return String;
471    --  Return official name in host entry
472
473    function Aliases_Length (E : Host_Entry_Type) return Natural;
474    --  Return number of aliases in host entry
475
476    function Addresses_Length (E : Host_Entry_Type) return Natural;
477    --  Return number of addresses in host entry
478
479    function Aliases
480      (E : Host_Entry_Type;
481       N : Positive := 1) return String;
482    --  Return N'th aliases in host entry. The first index is 1
483
484    function Addresses
485      (E : Host_Entry_Type;
486       N : Positive := 1) return Inet_Addr_Type;
487    --  Return N'th addresses in host entry. The first index is 1
488
489    Host_Error : exception;
490    --  Exception raised by the two following procedures. Once raised, its
491    --  message contains a string describing the error code. This exception is
492    --  raised when an host entry cannot be retrieved.
493
494    function Get_Host_By_Address
495      (Address : Inet_Addr_Type;
496       Family  : Family_Type := Family_Inet) return Host_Entry_Type;
497    --  Return host entry structure for the given Inet address. Note that no
498    --  result will be returned if there is no mapping of this IP address to a
499    --  host name in the system tables (host database, DNS or otherwise).
500
501    function Get_Host_By_Name
502      (Name : String) return Host_Entry_Type;
503    --  Return host entry structure for the given host name. Here name is
504    --  either a host name, or an IP address. If Name is an IP address, this is
505    --  equivalent to Get_Host_By_Address (Inet_Addr (Name)).
506
507    function Host_Name return String;
508    --  Return the name of the current host
509
510    type Service_Entry_Type (Aliases_Length : Natural) is private;
511    --  Service entries provide complete information on a given service: the
512    --  official name, an array of alternative names or aliases and the port
513    --  number.
514
515    function Official_Name (S : Service_Entry_Type) return String;
516    --  Return official name in service entry
517
518    function Port_Number (S : Service_Entry_Type) return Port_Type;
519    --  Return port number in service entry
520
521    function Protocol_Name (S : Service_Entry_Type) return String;
522    --  Return Protocol in service entry (usually UDP or TCP)
523
524    function Aliases_Length (S : Service_Entry_Type) return Natural;
525    --  Return number of aliases in service entry
526
527    function Aliases
528      (S : Service_Entry_Type;
529       N : Positive := 1) return String;
530    --  Return N'th aliases in service entry (the first index is 1)
531
532    function Get_Service_By_Name
533      (Name     : String;
534       Protocol : String) return Service_Entry_Type;
535    --  Return service entry structure for the given service name
536
537    function Get_Service_By_Port
538      (Port     : Port_Type;
539       Protocol : String) return Service_Entry_Type;
540    --  Return service entry structure for the given service port number
541
542    Service_Error : exception;
543    --  Comment required ???
544
545    --  Errors are described by an enumeration type. There is only one
546    --  exception Socket_Error in this package to deal with an error during a
547    --  socket routine. Once raised, its message contains the error code
548    --  between brackets and a string describing the error code.
549
550    --  The name of the enumeration constant documents the error condition
551
552    type Error_Type is
553      (Success,
554       Permission_Denied,
555       Address_Already_In_Use,
556       Cannot_Assign_Requested_Address,
557       Address_Family_Not_Supported_By_Protocol,
558       Operation_Already_In_Progress,
559       Bad_File_Descriptor,
560       Software_Caused_Connection_Abort,
561       Connection_Refused,
562       Connection_Reset_By_Peer,
563       Destination_Address_Required,
564       Bad_Address,
565       Host_Is_Down,
566       No_Route_To_Host,
567       Operation_Now_In_Progress,
568       Interrupted_System_Call,
569       Invalid_Argument,
570       Input_Output_Error,
571       Transport_Endpoint_Already_Connected,
572       Too_Many_Symbolic_Links,
573       Too_Many_Open_Files,
574       Message_Too_Long,
575       File_Name_Too_Long,
576       Network_Is_Down,
577       Network_Dropped_Connection_Because_Of_Reset,
578       Network_Is_Unreachable,
579       No_Buffer_Space_Available,
580       Protocol_Not_Available,
581       Transport_Endpoint_Not_Connected,
582       Socket_Operation_On_Non_Socket,
583       Operation_Not_Supported,
584       Protocol_Family_Not_Supported,
585       Protocol_Not_Supported,
586       Protocol_Wrong_Type_For_Socket,
587       Cannot_Send_After_Transport_Endpoint_Shutdown,
588       Socket_Type_Not_Supported,
589       Connection_Timed_Out,
590       Too_Many_References,
591       Resource_Temporarily_Unavailable,
592       Unknown_Host,
593       Host_Name_Lookup_Failure,
594       Non_Recoverable_Error,
595       Unknown_Server_Error,
596       Cannot_Resolve_Error);
597
598    --  Timeval_Duration is a subtype of Standard.Duration because the full
599    --  range of Standard.Duration cannot be represented in the equivalent C
600    --  structure. Moreover, negative values are not allowed to avoid system
601    --  incompatibilities.
602
603    Immediate : constant := 0.0;
604    Forever   : constant := Duration (Integer'Last) * 1.0;
605
606    subtype Timeval_Duration is Duration range Immediate .. Forever;
607
608    --  Get_Socket_Options and Set_Socket_Options manipulate options associated
609    --  with a socket. Options may exist at multiple protocol levels in the
610    --  communication stack. Socket_Level is the uppermost socket level.
611
612    type Level_Type is (
613      Socket_Level,
614      IP_Protocol_For_IP_Level,
615      IP_Protocol_For_UDP_Level,
616      IP_Protocol_For_TCP_Level);
617
618    --  There are several options available to manipulate sockets. Each option
619    --  has a name and several values available. Most of the time, the value is
620    --  a boolean to enable or disable this option.
621
622    type Option_Name is (
623      Keep_Alive,       -- Enable sending of keep-alive messages
624      Reuse_Address,    -- Allow bind to reuse local address
625      Broadcast,        -- Enable datagram sockets to recv/send broadcasts
626      Send_Buffer,      -- Set/get the maximum socket send buffer in bytes
627      Receive_Buffer,   -- Set/get the maximum socket recv buffer in bytes
628      Linger,           -- Shutdown wait for msg to be sent or timeout occur
629      Error,            -- Get and clear the pending socket error
630      No_Delay,         -- Do not delay send to coalesce packets (TCP_NODELAY)
631      Add_Membership,   -- Join a multicast group
632      Drop_Membership,  -- Leave a multicast group
633      Multicast_If,     -- Set default outgoing interface for multicast packets
634      Multicast_TTL,    -- Indicate the time-to-live of sent multicast packets
635      Multicast_Loop,   -- Sent multicast packets are looped to local socket
636      Send_Timeout,     -- Set timeout value for output
637      Receive_Timeout); -- Set timeout value for input
638
639    type Option_Type (Name : Option_Name := Keep_Alive) is record
640       case Name is
641          when Keep_Alive      |
642               Reuse_Address   |
643               Broadcast       |
644               Linger          |
645               No_Delay        |
646               Multicast_Loop  =>
647             Enabled : Boolean;
648
649             case Name is
650                when Linger    =>
651                   Seconds : Natural;
652                when others    =>
653                   null;
654             end case;
655
656          when Send_Buffer     |
657               Receive_Buffer  =>
658             Size : Natural;
659
660          when Error           =>
661             Error : Error_Type;
662
663          when Add_Membership  |
664               Drop_Membership =>
665             Multicast_Address : Inet_Addr_Type;
666             Local_Interface   : Inet_Addr_Type;
667
668          when Multicast_If    =>
669             Outgoing_If : Inet_Addr_Type;
670
671          when Multicast_TTL   =>
672             Time_To_Live : Natural;
673
674          when Send_Timeout |
675               Receive_Timeout =>
676             Timeout : Timeval_Duration;
677
678       end case;
679    end record;
680
681    --  There are several controls available to manipulate sockets. Each option
682    --  has a name and several values available. These controls differ from the
683    --  socket options in that they are not specific to sockets but are
684    --  available for any device.
685
686    type Request_Name is (
687       Non_Blocking_IO,  --  Cause a caller not to wait on blocking operations.
688       N_Bytes_To_Read); --  Return the number of bytes available to read
689
690    type Request_Type (Name : Request_Name := Non_Blocking_IO) is record
691       case Name is
692          when Non_Blocking_IO =>
693             Enabled : Boolean;
694
695          when N_Bytes_To_Read =>
696             Size : Natural;
697
698       end case;
699    end record;
700
701    --  A request flag allows to specify the type of message transmissions or
702    --  receptions. A request flag can be combination of zero or more
703    --  predefined request flags.
704
705    type Request_Flag_Type is private;
706
707    No_Request_Flag : constant Request_Flag_Type;
708    --  This flag corresponds to the normal execution of an operation
709
710    Process_Out_Of_Band_Data : constant Request_Flag_Type;
711    --  This flag requests that the receive or send function operates on
712    --  out-of-band data when the socket supports this notion (e.g.
713    --  Socket_Stream).
714
715    Peek_At_Incoming_Data : constant Request_Flag_Type;
716    --  This flag causes the receive operation to return data from the
717    --  beginning of the receive queue without removing that data from the
718    --  queue. A subsequent receive call will return the same data.
719
720    Wait_For_A_Full_Reception : constant Request_Flag_Type;
721    --  This flag requests that the operation block until the full request is
722    --  satisfied. However, the call may still return less data than requested
723    --  if a signal is caught, an error or disconnect occurs, or the next data
724    --  to be received is of a different type than that returned. Note that
725    --  this flag depends on support in the underlying sockets implementation,
726    --  and is not supported under Windows.
727
728    Send_End_Of_Record : constant Request_Flag_Type;
729    --  This flag indicates that the entire message has been sent and so this
730    --  terminates the record.
731
732    function "+" (L, R : Request_Flag_Type) return Request_Flag_Type;
733    --  Combine flag L with flag R
734
735    type Stream_Element_Reference is access all Ada.Streams.Stream_Element;
736
737    type Vector_Element is record
738       Base   : Stream_Element_Reference;
739       Length : Ada.Streams.Stream_Element_Count;
740    end record;
741
742    type Vector_Type is array (Integer range <>) of Vector_Element;
743
744    procedure Create_Socket
745      (Socket : out Socket_Type;
746       Family : Family_Type := Family_Inet;
747       Mode   : Mode_Type   := Socket_Stream);
748    --  Create an endpoint for communication. Raises Socket_Error on error
749
750    procedure Accept_Socket
751      (Server  : Socket_Type;
752       Socket  : out Socket_Type;
753       Address : out Sock_Addr_Type);
754    --  Extracts the first connection request on the queue of pending
755    --  connections, creates a new connected socket with mostly the same
756    --  properties as Server, and allocates a new socket. The returned Address
757    --  is filled in with the address of the connection. Raises Socket_Error on
758    --  error.
759
760    procedure Bind_Socket
761      (Socket  : Socket_Type;
762       Address : Sock_Addr_Type);
763    --  Once a socket is created, assign a local address to it. Raise
764    --  Socket_Error on error.
765
766    procedure Close_Socket (Socket : Socket_Type);
767    --  Close a socket and more specifically a non-connected socket
768
769    procedure Connect_Socket
770      (Socket : Socket_Type;
771       Server : in out Sock_Addr_Type);
772    --  Make a connection to another socket which has the address of
773    --  Server. Raises Socket_Error on error.
774
775    procedure Control_Socket
776      (Socket  : Socket_Type;
777       Request : in out Request_Type);
778    --  Obtain or set parameter values that control the socket. This control
779    --  differs from the socket options in that they are not specific to
780    --  sockets but are available for any device.
781
782    function Get_Peer_Name (Socket : Socket_Type) return Sock_Addr_Type;
783    --  Return the peer or remote socket address of a socket. Raise
784    --  Socket_Error on error.
785
786    function Get_Socket_Name (Socket : Socket_Type) return Sock_Addr_Type;
787    --  Return the local or current socket address of a socket. Return
788    --  No_Sock_Addr on error (for instance, socket closed or not locally
789    --  bound).
790
791    function Get_Socket_Option
792      (Socket : Socket_Type;
793       Level  : Level_Type := Socket_Level;
794       Name   : Option_Name) return Option_Type;
795    --  Get the options associated with a socket. Raises Socket_Error
796    --  on error.
797
798    procedure Listen_Socket
799      (Socket : Socket_Type;
800       Length : Positive := 15);
801    --  To accept connections, a socket is first created with Create_Socket,
802    --  a willingness to accept incoming connections and a queue Length for
803    --  incoming connections are specified. Raise Socket_Error on error.
804
805    procedure Receive_Socket
806      (Socket : Socket_Type;
807       Item   : out Ada.Streams.Stream_Element_Array;
808       Last   : out Ada.Streams.Stream_Element_Offset;
809       Flags  : Request_Flag_Type := No_Request_Flag);
810    --  Receive message from Socket. Last is the index value such that Item
811    --  (Last) is the last character assigned. Note that Last is set to
812    --  Item'First - 1 when the socket has been closed by peer. This is not an
813    --  error and no exception is raised. Flags allows to control the
814    --  reception. Raise Socket_Error on error.
815
816    procedure Receive_Socket
817      (Socket : Socket_Type;
818       Item   : out Ada.Streams.Stream_Element_Array;
819       Last   : out Ada.Streams.Stream_Element_Offset;
820       From   : out Sock_Addr_Type;
821       Flags  : Request_Flag_Type := No_Request_Flag);
822    --  Receive message from Socket. If Socket is not connection-oriented, the
823    --  source address From of the message is filled in. Last is the index
824    --  value such that Item (Last) is the last character assigned. Flags
825    --  allows to control the reception. Raises Socket_Error on error.
826
827    procedure Receive_Vector
828      (Socket : Socket_Type;
829       Vector : Vector_Type;
830       Count  : out Ada.Streams.Stream_Element_Count);
831    --  Receive data from a socket and scatter it into the set of vector
832    --  elements Vector. Count is set to the count of received stream elements.
833
834    function Resolve_Exception
835      (Occurrence : Ada.Exceptions.Exception_Occurrence) return Error_Type;
836    --  When Socket_Error or Host_Error are raised, the exception message
837    --  contains the error code between brackets and a string describing the
838    --  error code. Resolve_Error extracts the error code from an exception
839    --  message and translate it into an enumeration value.
840
841    procedure Send_Socket
842      (Socket : Socket_Type;
843       Item   : Ada.Streams.Stream_Element_Array;
844       Last   : out Ada.Streams.Stream_Element_Offset;
845       Flags  : Request_Flag_Type := No_Request_Flag);
846    --  Transmit a message to another socket. Note that Last is set to
847    --  Item'First-1 when socket has been closed by peer. This is not
848    --  considered an error and no exception is raised. Flags allows to control
849    --  the transmission. Raises Socket_Error on any other error condition.
850
851    procedure Send_Socket
852      (Socket : Socket_Type;
853       Item   : Ada.Streams.Stream_Element_Array;
854       Last   : out Ada.Streams.Stream_Element_Offset;
855       To     : Sock_Addr_Type;
856       Flags  : Request_Flag_Type := No_Request_Flag);
857    --  Transmit a message to another socket. The address is given by To. Flags
858    --  allows to control the transmission. Raises Socket_Error on error.
859
860    procedure Send_Vector
861      (Socket : Socket_Type;
862       Vector : Vector_Type;
863       Count  : out Ada.Streams.Stream_Element_Count);
864    --  Transmit data gathered from the set of vector elements Vector to a
865    --  socket. Count is set to the count of transmitted stream elements.
866
867    procedure Set_Socket_Option
868      (Socket : Socket_Type;
869       Level  : Level_Type := Socket_Level;
870       Option : Option_Type);
871    --  Manipulate socket options. Raises Socket_Error on error
872
873    procedure Shutdown_Socket
874      (Socket : Socket_Type;
875       How    : Shutmode_Type := Shut_Read_Write);
876    --  Shutdown a connected socket. If How is Shut_Read, further receives will
877    --  be disallowed. If How is Shut_Write, further sends will be disallowed.
878    --  If how is Shut_Read_Write, further sends and receives will be
879    --  disallowed.
880
881    type Stream_Access is access all Ada.Streams.Root_Stream_Type'Class;
882    --  Same interface as Ada.Streams.Stream_IO
883
884    function Stream (Socket : Socket_Type) return Stream_Access;
885    --  Create a stream associated with a stream-based socket that is
886    --  already connected.
887
888    function Stream
889      (Socket  : Socket_Type;
890       Send_To : Sock_Addr_Type) return Stream_Access;
891    --  Create a stream associated with a datagram-based socket that is already
892    --  bound. Send_To is the socket address to which messages are being sent.
893
894    function Get_Address (Stream : Stream_Access) return Sock_Addr_Type;
895    --  Return the socket address from which the last message was received
896
897    procedure Free is new Ada.Unchecked_Deallocation
898      (Ada.Streams.Root_Stream_Type'Class, Stream_Access);
899    --  Destroy a stream created by one of the Stream functions above,
900    --  releasing the corresponding resources. The user is responsible for
901    --  calling this subprogram when the stream is not needed anymore.
902
903    type Socket_Set_Type is limited private;
904    --  This type allows to manipulate sets of sockets. It allows to wait for
905    --  events on multiple endpoints at one time. This is an access type on a
906    --  system dependent structure. To avoid memory leaks it is highly
907    --  recommended to clean the access value with procedure Empty.
908
909    procedure Clear (Item : in out Socket_Set_Type; Socket : Socket_Type);
910    --  Remove Socket from Item
911
912    procedure Copy  (Source : Socket_Set_Type; Target : in out Socket_Set_Type);
913    --  Copy Source into Target as Socket_Set_Type is limited private
914
915    procedure Empty (Item : in out Socket_Set_Type);
916    --  Remove all Sockets from Item and deallocate internal data
917
918    procedure Get (Item : in out Socket_Set_Type; Socket : out Socket_Type);
919    --  Extract a Socket from socket set Item. Socket is set to
920    --  No_Socket when the set is empty.
921
922    function Is_Empty (Item : Socket_Set_Type) return Boolean;
923    --  Return True iff Item is empty
924
925    function Is_Set
926      (Item   : Socket_Set_Type;
927       Socket : Socket_Type) return Boolean;
928    --  Return True iff Socket is present in Item
929
930    procedure Set (Item : in out Socket_Set_Type; Socket : Socket_Type);
931    --  Insert Socket into Item
932
933    --  The select(2) system call waits for events to occur on any of a set of
934    --  file descriptors. Usually, three independent sets of descriptors are
935    --  watched (read, write  and exception). A timeout gives an upper bound
936    --  on the amount of time elapsed before select returns. This function
937    --  blocks until an event occurs. On some platforms, the select(2) system
938    --  can block the full process (not just the calling thread).
939    --
940    --  Check_Selector provides the very same behaviour. The only difference is
941    --  that it does not watch for exception events. Note that on some
942    --  platforms it is kept process blocking on purpose. The timeout parameter
943    --  allows the user to have the behaviour he wants. Abort_Selector allows
944    --  to abort safely a Check_Selector that is blocked forever. A special
945    --  file descriptor is opened by Create_Selector and included in each call
946    --  to Check_Selector. Abort_Selector causes an event to occur on this
947    --  descriptor in order to unblock Check_Selector. The user must call
948    --  Close_Selector to discard this special file. A reason to abort a select
949    --  operation is typically to add a socket in one of the socket sets when
950    --  the timeout is set to forever.
951
952    type Selector_Type is limited private;
953    type Selector_Access is access all Selector_Type;
954
955    subtype Selector_Duration is Timeval_Duration;
956
957    procedure Create_Selector (Selector : out Selector_Type);
958    --  Create a new selector
959
960    procedure Close_Selector (Selector : in out Selector_Type);
961    --  Close Selector and all internal descriptors associated; deallocate any
962    --  associated resources. This subprogram may be called only when there is
963    --  no other task still using Selector (i.e. still executing Check_Selector
964    --  or Abort_Selector on this Selector).
965
966    type Selector_Status is (Completed, Expired, Aborted);
967
968    procedure Check_Selector
969      (Selector     : in out Selector_Type;
970       R_Socket_Set : in out Socket_Set_Type;
971       W_Socket_Set : in out Socket_Set_Type;
972       Status       : out Selector_Status;
973       Timeout      : Selector_Duration := Forever);
974    --  Return when one Socket in R_Socket_Set has some data to be read or if
975    --  one Socket in W_Socket_Set is ready to transmit some data. In these
976    --  cases Status is set to Completed and sockets that are ready are set in
977    --  R_Socket_Set or W_Socket_Set. Status is set to Expired if no socket was
978    --  ready after a Timeout expiration. Status is set to Aborted if an abort
979    --  signal has been received while checking socket status.
980    --  Note that two different Socket_Set_Type objects must be passed as
981    --  R_Socket_Set and W_Socket_Set (even if they denote the same set of
982    --  Sockets), or some event may be lost.
983    --  Socket_Error is raised when the select(2) system call returns an
984    --  error condition, or when a read error occurs on the signalling socket
985    --  used for the implementation of Abort_Selector.
986
987    procedure Check_Selector
988      (Selector     : in out Selector_Type;
989       R_Socket_Set : in out Socket_Set_Type;
990       W_Socket_Set : in out Socket_Set_Type;
991       E_Socket_Set : in out Socket_Set_Type;
992       Status       : out Selector_Status;
993       Timeout      : Selector_Duration := Forever);
994    --  This refined version of Check_Selector allows to watch for exception
995    --  events (that is notifications of out-of-band transmission and
996    --  reception). As above, all of R_Socket_Set, W_Socket_Set and
997    --  E_Socket_Set must be different objects.
998
999    procedure Abort_Selector (Selector : Selector_Type);
1000    --  Send an abort signal to the selector
1001
1002 private
1003
1004    type Socket_Type is new Integer;
1005    No_Socket : constant Socket_Type := -1;
1006
1007    type Selector_Type is limited record
1008       R_Sig_Socket : Socket_Type := No_Socket;
1009       W_Sig_Socket : Socket_Type := No_Socket;
1010    end record;
1011
1012    pragma Volatile (Selector_Type);
1013
1014    --  The two signalling sockets are used to abort a select operation
1015
1016    subtype Socket_Set_Access is System.Address;
1017    No_Socket_Set : constant Socket_Set_Access := System.Null_Address;
1018
1019    type Socket_Set_Type is record
1020       Last : Socket_Type       := No_Socket;
1021       Set  : Socket_Set_Access := No_Socket_Set;
1022    end record;
1023
1024    subtype Inet_Addr_Comp_Type is Natural range 0 .. 255;
1025    --  Octet for Internet address
1026
1027    type Inet_Addr_VN_Type is array (Natural range <>) of Inet_Addr_Comp_Type;
1028
1029    subtype Inet_Addr_V4_Type is Inet_Addr_VN_Type (1 ..  4);
1030    subtype Inet_Addr_V6_Type is Inet_Addr_VN_Type (1 .. 16);
1031
1032    type Inet_Addr_Type (Family : Family_Type := Family_Inet) is record
1033       case Family is
1034          when Family_Inet =>
1035             Sin_V4 : Inet_Addr_V4_Type := (others => 0);
1036
1037          when Family_Inet6 =>
1038             Sin_V6 : Inet_Addr_V6_Type := (others => 0);
1039       end case;
1040    end record;
1041
1042    Any_Port : constant Port_Type := 0;
1043    No_Port  : constant Port_Type := 0;
1044
1045    Any_Inet_Addr       : constant Inet_Addr_Type :=
1046                            (Family_Inet, (others => 0));
1047    No_Inet_Addr        : constant Inet_Addr_Type :=
1048                            (Family_Inet, (others => 0));
1049    Broadcast_Inet_Addr : constant Inet_Addr_Type :=
1050                            (Family_Inet, (others => 255));
1051
1052    No_Sock_Addr : constant Sock_Addr_Type := (Family_Inet, No_Inet_Addr, 0);
1053
1054    Max_Name_Length : constant := 64;
1055    --  The constant MAXHOSTNAMELEN is usually set to 64
1056
1057    subtype Name_Index is Natural range 1 .. Max_Name_Length;
1058
1059    type Name_Type
1060      (Length : Name_Index := Max_Name_Length)
1061    is record
1062       Name : String (1 .. Length);
1063    end record;
1064    --  We need fixed strings to avoid access types in host entry type
1065
1066    type Name_Array is array (Natural range <>) of Name_Type;
1067    type Inet_Addr_Array is array (Natural range <>) of Inet_Addr_Type;
1068
1069    type Host_Entry_Type (Aliases_Length, Addresses_Length : Natural) is record
1070       Official  : Name_Type;
1071       Aliases   : Name_Array (1 .. Aliases_Length);
1072       Addresses : Inet_Addr_Array (1 .. Addresses_Length);
1073    end record;
1074
1075    type Service_Entry_Type (Aliases_Length : Natural) is record
1076       Official  : Name_Type;
1077       Aliases   : Name_Array (1 .. Aliases_Length);
1078       Port      : Port_Type;
1079       Protocol  : Name_Type;
1080    end record;
1081
1082    type Request_Flag_Type is mod 2 ** 8;
1083    No_Request_Flag           : constant Request_Flag_Type := 0;
1084    Process_Out_Of_Band_Data  : constant Request_Flag_Type := 1;
1085    Peek_At_Incoming_Data     : constant Request_Flag_Type := 2;
1086    Wait_For_A_Full_Reception : constant Request_Flag_Type := 4;
1087    Send_End_Of_Record        : constant Request_Flag_Type := 8;
1088
1089 end GNAT.Sockets;