Читать онлайн «UNIX: разработка сетевых приложений». Страница 129

14-20 Мы определяем глобальные переменные и прототипы для наших функций, которые мы вскоре опишем.

Листинг 16.9. Первая часть программы одновременного выполнения функций connect: глобальные переменные и начало функции main

//nonblock/web.c

 1 #include "web.h"

 2 int

 3 main(int argc, char **argv)

 4 {

 5  int i, fd, n, maxnconn, flags, error;

 6  char buf[MAXLINE];

 7  fd_set rs, ws;

 8  if (argc < 5)

 9   err_quit("usage: web <#conns> <hostname> <homepage> <file1> ...");

10  maxnconn = atoi(argv[1]);

11  nfiles = min(argc - 4, MAXFILES);

12  for (i = 0; i < nfiles; i++) {

13   file[i].f_name = argv[i + 4];

14   file[i].f_host = argv[2];

15   file[i].f_flags = 0;

16  }

17  printf("nfiles = %d\n", nfiles);

18  home_page(argv[2], argv[3]);

19  FD_ZERO(&rset);

20  FD_ZERO(&wset);

21  maxfd = -1;

22  nlefttoread = nlefttoconn = nfiles;

23  nconn = 0;

Обработка аргументов командной строки

11-17 Структуры file заполняются соответствующей информацией из аргументов командной строки.

Чтение домашней страницы

18 Функция home_page, которую мы показываем в следующем листинге, создает соединение TCP, посылает команду серверу и затем читает домашнюю страницу. Это первое соединение, которое выполняется самостоятельно, до того как мы начнем устанавливать параллельные соединения.

Инициализация глобальных переменных

19-23 Инициализируются два набора дескрипторов, по одному для чтения и для записи. maxfd — это максимальный дескриптор для функции select (который мы инициализируем значением -1, поскольку дескрипторы неотрицательны), nlefttoread — число файлов, которые осталось прочитать (когда это значение становится нулевым, чтение заканчивается), nlefttoconn — это количество файлов, для которых пока еще требуется соединение TCP, a nconn — это число соединений, открытых в настоящий момент (оно никогда не может превышать первый аргумент командной строки).

В листинге 16.10 показана функция home_page, вызываемая один раз, когда начинается выполнение функции main.

Листинг 16.10. Функция home_page

//nonblock/home_page.c

 1 #include "web.h"

 2 void

 3 home_page(const char *host, const char *fname)

 4 {

 5  int fd, n;

 6  char line[MAXLINE];

 7  fd = Tcp_connect(host, SERV); /* блокируемая функция connect() */

 8  n = snprintf(line, sizeof(line), GET_CMD, fname);

 9  Writen(fd, line, n);

10  for (;;) {

11   if ((n = Read(fd, line, MAXLINE)) == 0)

12    break; /* сервер закрыл соединение */

13   printf("read %d bytes of home page\n", n);

14   /* обрабатываем полученные данные */

15  }

16  printf("end-of-file on home page\n");

17  Close(fd);

18 }

Установление соединения с сервером

7 Наша функция tcp_connect устанавливает соединение с сервером.

Отправка команды HTTP серверу, чтение ответа

8-17 Запускается команда HTTP GET для домашней страницы (часто обозначается символом /). Читается ответ (с ответом мы в данном случае ничего не делаем), и соединение закрывается.

Следующая функция, start_connect, показанная в листинге 16.11, инициирует вызов неблокируемой функции connect.

Листинг 16.11. Инициирование неблокируемой функции connect

//nonblock/start_connect.c

 1 #include "web.h"

 2 void

 3 start_connect(struct file *fptr)

 4 {

 5  int fd, flags, n;

 6  struct addrinfo *ai;

 7  ai = Host_serv(fptr->f_host, SERV, 0, SOCK_STREAM);

 8  fd = Socket(ai->ai_family; ai->ai_socktype, ai->ai_protocol);

 9  fptr->f_fd = fd;

10  printf("start_connect for %s, fd %d\n", fptr->f_name, fd);

11  /* отключаем блокирование сокета */

12  flags = Fcntl(fd, F_GETFL, 0);

13  Fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);

14  /* инициируем неблокируемое соединение с сервером */

15  if ((n = connected, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen)) < 0) {

16   if (errno != EINPROGRESS)

17    err_sys("nonblocking connect error");

18   fptr->f_flags = F_CONNECTING;

19   FD_SET(fd, &rset); /* включаем дескриптор сокета в наборе чтения

                           и записи */

20   FD_SET(fd, &wset);

21   if (fd > maxfd)

22    maxfd = fd;

23  } else if (n >= 0) /* соединение уже установлено */

24   write_get_cmd(fptr); /* отправляем команду GET серверу */

25 }

Создание сокета, отключение блокировки сокета

7-13 Мы вызываем нашу функцию host_serv для поиска и преобразования имени узла и имени службы. Она возвращает указатель на массив структур addrinfo. Мы используем только первую структуру. Создается сокет TCP, и он становится неблокируемым.

Вызов неблокируемой функции connect

14-22 Вызывается неблокируемая функция connect, и флагу файла присваивается значение F_CONNECTING. Включается дескриптор сокета и в наборе чтения, и в наборе записи, поскольку функция select будет ожидать любого из этих условий как указания на то, что установление соединения завершилось. При необходимости мы также обновляем значение maxfd.

Обработка завершения установления соединения

23-24 Если функция connect успешно завершается, значит, соединение уже установлено, и функция write_get_cmd (она показана в следующем листинге) посылает команду серверу.

Мы делаем сокет неблокируемым для функции connect, но никогда не переустанавливаем его в блокируемый режим, заданный по умолчанию. Это нормально, поскольку мы записываем в сокет только небольшое количество данных (команда GET следующей функции) и считаем, что эти данные занимают значительно меньше места, чем имеется в буфере отправки сокета. Даже если из-за установленного флага отсутствия блокировки при вызове функции write происходит частичное копирование, наша функция writen обрабатывает эту ситуацию. Если оставить сокет неблокируемым, это не повлияет на последующее выполнение функций read, потому что мы всегда вызываем функцию select для определения того момента, когда сокет станет готов для чтения.

В листинге 16.12 показана функция write_get_cmd, посылающая серверу команду HTTP GET.

Листинг 16.12. Отправка команды HTTP GET серверу

//nonblock/write_get_cmd.c

 1 #include "web.h"

 2 void

 3 write_get_cmd(struct file *fptr)

 4 {

 5  int n;

 6  char line[MAXLINE];

 7  n = snprintf(line, sizeof(line), GET_CMD, fptr->f_name);

 8  Writen(fptr->f_fd, line, n);

 9  printf("wrote %d bytes for %s\n", n, fptr->f_name);

10  fptr->f_flags = F_READING; /* сброс F_CONNECTING */

11  FD_SET(fptr->f_fd, &rset); /* прочитаем ответ сервера */

12  if (fptr->f_fd > maxfd)

13   maxfd = fptr->f_fd;

14 }

Создание команды и ее отправка

7-9 Команда создается и пишется в сокет.

Установка флагов

10-13 Устанавливается флаг F_READING, при этом также сбрасывается флаг F_CONNECTING (если он установлен). Это указывает основному циклу, что данный дескриптор готов для ввода. Также включается дескриптор в наборе чтения, и при необходимости обновляется значение maxfd.

Теперь мы возвращаемся в функцию main, показанную в листинге 16.13, начиная с того места, где закончили в листинге 16.9. Это основной цикл программы: пока имеется ненулевое количество файлов для обработки (значение nlefttoread больше нуля), устанавливается, если это возможно, другое соединение и затем вызывается функция select для всех активных дескрипторов, обрабатывающая как завершение неблокируемых соединений, так и прием данных.

Можем ли мы инициировать другое соединение?

24-35 Если мы не дошли до заданного предела одновременных соединений и есть дополнительные соединения, которые нужно установить, мы ищем еще не обработанный файл (на него указывает нулевое значение f_flags) и вызываем функцию start_connect для инициирования соединения. Число активных соединений увеличивается на единицу (nconn), а число соединений, которые нужно установить, на единицу уменьшается (nlefttoconn).

Функция select: ожидание событий

36-37 Функция select ожидает готовности сокета либо для чтения, либо для записи. Дескрипторы, для которых в настоящий момент происходит установление соединения (неблокируемая функция connect находится в процессе выполнения), будут включены в обоих наборах, в то время как дескрипторы с завершенным соединением, ожидающие данных от сервера, будут включены только в наборе чтения.