Уильям Стивенс - UNIX: разработка сетевых приложений
Листинг 8.12. Функция dg_echo, увеличивающая размер приемного буфера сокета
//udpcliserv/dgecholоор2.c
1 #include "unp.h"
2 static void recvfrom_int(int);
3 static int count;
4 void
5 dg_echo(int sockfd, SA *pcliaddr, socklen_t clilen)
6 {
7 int n;
8 socklen_t len;
9 char mesg[MAXLINE];
10 Signal(SIGINT, recvfrom_int);
11 n = 240 * 1024;
12 Setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &n, sizeof(n));
13 for (;;) {
14 len = clilen;
15 Recvfrom(sockfd, mesg, MAXLINE, 0, pcliaddr, &len);
16 count++;
17 }
18 }
19 static void
20 recvfrom_int(int signo)
21 {
22 printf("nreceived %d datagramsn", count);
23 exit(0);
24 }
ПРИМЕЧАНИЕПочему мы устанавливаем размер буфера приема сокета равным 240×1024 байт в листинге 8.12? Максимальный размер приемного буфера сокета в BSD/OS 2.1 по умолчанию равен 262 144 байта (256×1024), но из-за способа размещения буфера в памяти (описанного в главе 2 [128]) он в действительности ограничен до 246 723 байт. Многие более ранние системы, основанные на 4.3BSD, ограничивали размер буфера приема сокета примерно до 52 000 байт.
8.14. Определение исходящего интерфейса для UDP
С помощью присоединенного сокета UDP можно также задавать исходящий интерфейс, который будет использован для отправки дейтаграмм к определенному получателю. Это объясняется побочным эффектом функции connect, примененной к сокету UDP: ядро выбирает локальный IP-адрес (предполагается, что процесс еще не вызвал функцию bind для явного его задания). Локальный адрес выбирается в процессе поиска адреса получателя в таблице маршрутизации, причем берется основной IP-адрес интерфейса, с которого, согласно таблице, будут отправляться дейтаграммы.
В листинге 8.13 показана простая программа UDP, которая с помощью функции connect соединяется с заданным IP-адресом и затем вызывает функцию getsockname, выводя локальный IP-адрес и порт.
Листинг 8.13. Программа UDP, использующая функцию connect для определения исходящего интерфейса
//udpcliserv/udpcli09.c
1 #include "unp.h"
2 int
3 main(int argc, char **argv)
4 {
5 int sockfd;
6 socklen_t len;
7 struct sockaddr_in cliaddr, servaddr;
8 if (argc != 2)
9 err_quit("usage: udpcli <Ipaddress>");
10 sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
11 bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
12 servaddr.sin_family = AF_INET;
13 servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
14 Inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr);
15 Connect(sockfd, (SA*)&servaddr, sizeof(servaddr));
16 len = sizeof(cliaddr);
17 Getsockname(sockfd, (SA*)&cliaddr, &len);
18 printf("local address %sn", Sock_ntop((SA*)&cliaddr, len));
19 exit(0);
20 }
Если мы запустим программу на узле freebsd с несколькими сетевыми интерфейсами, то получим следующий вывод:
freebsd % udpcli09 206.168.112.96
local address 12.106.32.254:52329
freebsd % udpcli09 192.168.42.2
local address 192.168.42.1:52330
freebsd % udpcli09 127.0.0.1
local address 127.0.0.1:52331
По рис. 1.7 видно, что когда мы запускаем программу первые два раза, аргументом командной строки является IP-адрес в разных сетях Ethernet. Ядро присваивает локальный IP-адрес первичному адресу интерфейса в соответствующей сети Ethernet. При вызове функции connect на сокете UDP ничего не отправляется на этот узел — это полностью локальная операция, которая сохраняет IP-адрес и порт собеседника. Мы также видим, что вызов функции connect на неприсоединенном сокете UDP также присваивает сокету динамически назначаемый порт.
ПРИМЕЧАНИЕК сожалению, эта технология действует не во всех реализациях, что особенно касается ядер, происходящих от SVR4. Например, это не работает в Solaris 2.5, но работает в AIX, Digital Unix, Linux, MacOS X и Solaris 2.6.
8.15. Эхо-сервер TCP и UDP, использующий функцию select
Теперь мы объединим наш параллельный эхо-сервер TCP из главы 5 и наш последовательный эхо-сервер UDP из данной главы в один сервер, использующий функцию select для мультиплексирования сокетов TCP и UDP. В листинге 8.14 представлена первая часть этого сервера.
Листинг 8.14. Первая часть эхо-сервера, обрабатывающего сокеты TCP и UDP при помощи функции select
//udpcliserv/udpservselect01.c
1 #include "unp.h"
2 int
3 main(int argc, char **argv)
4 {
5 int listenfd, connfd, udpfd, nready, maxfdp1;
6 char mesg[MAXLINE];
7 pid_t childpid;
8 fd_set rset;
9 ssize_t n;
10 socklen_t len;
11 const int on = 1;
12 struct sockaddr_in cliaddr, servaddr;
13 void sig_chld(int);
14 /* создание прослушиваемого сокета TCP */
15 listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
16 bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
17 servaddr.sin_family = AF_INET;
18 servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
19 servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
20 Setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on));
21 Bind(listenfd, (SA*)&servaddr, sizeof(servaddr));
22 Listen(listenfd, LISTENQ);
23 /* создание сокета UDP */
24 udpfd = Socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
25 bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
26 servaddr.sin_family = AF_INET;
27 servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
28 servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
29 Bind(udpfd, (SA*)&servaddr, sizeof(servaddr));
Создание прослушиваемого сокета TCP14-22 Создается прослушиваемый сокет TCP, который связывается с заранее известным портом сервера. Мы устанавливаем параметр сокета SO_REUSEADDR в случае, если на этом порте существуют соединения.
Создание сокета UDP23-29 Также создается сокет UDP и связывается с тем же портом. Даже если один и тот же порт используется для сокетов TCP и UDP, нет необходимости устанавливать параметр сокета SO_REUSEADDR перед этим вызовом функции bind, поскольку порты TCP не зависят от портов UDP.
В листинге 8.15 показана вторая часть нашего сервера.
Листинг 8.15. Вторая половина эхо-сервера, обрабатывающего TCP и UDP при помощи функции select
udpcliserv/udpservselect01.c
30 Signal(SIGCHLD, sig_chld); /* требуется вызвать waitpid() */
31 FD_ZERO(&rset);
32 maxfdp1 = max(listenfd, udpfd) + 1;
33 for (;;) {
34 FD_SET(listenfd, &rset);
35 FD_SET(udpfd, &rset);
36 if ((nready = select(maxfdp1, &rset, NULL, NULL, NULL)) < 0) {
37 if (errno == EINTR)
38 continue; /* назад в for() */
39 else
40 err_sys("select error");
41 }
42 if (FD_ISSET(listenfd, &rset)) {
43 len = sizeof(cliaddr);
44 connfd = Accept(listenfd, (SA*)&cliaddr, &len);
45 if ((childpid = Fork()) == 0) { /* дочерний процесс */
46 Close(listenfd); /* закрывается прослушиваемый сокет */
47 str_echo(connfd); /* обработка запроса */
48 exit(0);
49 }
50 Close(connfd); /* родитель закрывает присоединенный сокет */
51 }
52 if (FD_ISSET(udpfd, &rset)) {
53 len = sizeof(cliaddr);
54 n = Recvfrom(udpfd, mesg, MAXLINE, 0, (SA*)&cliaddr, &len);
55 Sendto(udpfd, mesg, n, 0, (SA*)&cliaddr, len);
56 }
57 }
58 }
Установка обработчика сигнала SIGCHLD30 Для сигнала SIGCHLD устанавливается обработчик, поскольку соединения TCP будут обрабатываться дочерним процессом. Этот обработчик сигнала мы показали в листинге 5.8.
Подготовка к вызову функции select31-32 Мы инициализируем набор дескрипторов для функции select и вычисляем максимальный из двух дескрипторов, готовности которого будем ожидать.
Вызов функции select34-41 Мы вызываем функцию select, ожидая только готовности к чтению прослушиваемого сокета TCP или сокета UDP. Поскольку наш обработчик сигнала sig_chld может прервать вызов функции select, обрабатываем ошибку EINTR.
Обработка нового клиентского соединения42-51 С помощью функции accept мы принимаем новое клиентское соединение, а когда прослушиваемый сокет TCP готов для чтения, с помощью функции fork порождаем дочерний процесс и вызываем нашу функцию str_echo в дочернем процессе. Это та же последовательность действий, которую мы выполняли в главе 5.
Обработка приходящей дейтаграммы52-57 Если сокет UDP готов для чтения, дейтаграмма пришла. Мы читаем ее с помощью функции recvfrom и отправляем обратно клиенту с помощью функции sendto.
