Читать онлайн «UNIX: разработка сетевых приложений». Страница 217

В листинге 28.24 приведена первая часть функции main.

Листинг 28.24. Первая часть функции main: создание сокетов

//icmpd/icmpd.c

 1 #include "icmpd.h"

 2 int

 3 main(int argc, char **argv)

 4 {

 5  int i, sockfd;

 6  struct sockaddr_un sun;

 7  if (argc != 1)

 8   err_quit("usage: icmpd");

 9  maxi = -1; /* индекс массива client[] */

10  for (i = 0; i < FD_SETSIZE; i++)

11   client[i].connfd = -1; /* -1 означает свободный элемент */

12  FD_ZERO(&allset);

13  fd4 = Socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);

14  FD_SET(fd4, &allset);

15  maxfd = fd4;

16 #ifdef IPV6

17  fd6 = Socket(AF_INET6, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMPV6);

18  FD_SET(fd6, &allset);

19  maxfd = max(maxfd, fd6);

20 #endif

21  listenfd = Socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);

22  sun.sun_family = AF_LOCAL;

23  strcpy(sun.sun_path, ICMPD_PATH);

24  unlink(ICMPD_PATH);

25  Bind(listenfd, (SA*)&sun, sizeof(sun));

26  Listen(listenfd, LISTENQ);

27  FD_SET(listenfd, &allset);

28  maxfd = max(maxfd, listenfd);

Инициализация массива client

9-10 Инициализируется массив client путем присваивания значения -1 элементу присоединенного сокета.

Создание сокетов

12-28 Создаются три сокета: символьный сокет ICMPv4, символьный сокет ICMPv6 и потоковый доменный сокет Unix. Мы связываем при помощи функции bind свое заранее известное полное имя с сокетом и вызываем функцию listen. Это сокет, к которому клиенты присоединяются с помощью функции connect. Для функции select также вычисляется максимальный дескриптор, а для вызовов функции accept в памяти размещается структура адреса сокета.

В листинге 28.25 приведена вторая часть функции main. Она содержит бесконечный цикл, вызывающий функцию select в ожидании, когда будет готов к чтению какой-либо из дескрипторов демона.

Листинг 28.25. Вторая часть функции main: обработка готового к чтению дескриптора

//icmpd/icmpd.c

29  for (;;) {

30   rset = allset;

31   nready = Select(maxfd+1, &rset, NULL, NULL, NULL);

32   if (FD_ISSET(listenfd, &rset))

33    if (readable_listen() <= 0)

34     continue;

35   if (FD_ISSET(fd4, &rset))

36    if (readable_v4() <= 0)

37     continue;

38 #ifdef IPV6

39   if (FD_ISSET(fd6, &rset))

40    if (readable_v6() <= 0)

41     continue;

42 #endif

43   for (i = 0; i <= maxi; i++) { /* проверка всех клиентов */

44    if ( (sockfd = client[i].connfd) < 0)

45     continue;

46    if (FD_ISSET(sockfd, &rset))

47     if (readable_conn(i) <= 0)

48      break; /* готовых дескрипторов больше нет */

49   }

50  }

51  exit(0);

52 }

Проверка прослушиваемого доменного сокета Unix

32-34 Прослушиваемый доменный сокет Unix проверяется в первую очередь, и если он готов, запускается функция readable_listen. Переменная nready — количество дескрипторов, которое функция select возвращает как готовые к чтению — является глобальной. Каждая из наших функций readablе_XXX уменьшает ее значение на 1, и новое значение этой переменной является возвращаемым значением функции. Когда ее значение достигает нуля, это говорит о том, что все готовые к чтению дескрипторы обработаны, и поэтому функция select вызывается снова.

Проверка символьных сокетов ICMP

35-42 Проверяется символьный сокет ICMPv4, а затем символьный сокет ICMPv6.

Проверка присоединенных доменных сокетов Unix

43-49 Затем проверяется, готов ли для чтения какой-нибудь из присоединенных доменных сокетов Unix. Готовность для чтения какого-либо из таких сокетов обозначает, что клиент отослал дескриптор или завершился.

В листинге 28.26 приведена функция readable_listen, вызываемая, когда прослушиваемый сокет готов для чтения. Это указывает на новое клиентское соединение.

Листинг 28.26. Обработка нового соединения клиента

//icmpd/readablе_listen.c

 1 #include "icmpd.h"

 2 int

 3 readable_listen(void)

 4 {

 5  int i, connfd;

 6  socklen_t clilen;

 7  clilen = sizeof(cliaddr);

 8  connfd = Accept(listenfd, (SA*)&cliaddr, &clilen);

 9  /* поиск первой свободной структуры в массиве client[] */

10  for (i = 0; i < FD_SETSIZE; i++)

11   if (client[i].connfd < 0) {

12    client[i].connfd = connfd; /* сохранение дескриптора */

13    break;

14   }

15  if (i == FD_SETSIZE) {

16   close(connfd); /* невозможно обработать новый клиент */

17   return(--nready); /* грубое закрытие нового соединения */

18  }

19  printf("new connection, i = %d, connfd = %d\n", i, connfd);

20  FD_SET(connfd, &allset); /* добавление нового дескриптора в набор */

21  if (connfd > maxfd)

22   maxfd = connfd; /* для select() */

23  if (i > maxi)

24   maxi = i; /* максимальный индекс в массиве client[] */

25  return(--nready);

26 }

7-25 Принимается соединение и используется первый свободный элемент массива client. Код данной функции скопирован из начала кода, приведенного в листинге 6.4. Если свободных элементов в массиве нет, мы закрываем новое соединение и занимаемся обслуживанием уже имеющихся клиентов.

Когда присоединенный сокет готов для чтения, вызывается функция readablе_conn (листинг 28.27), а ее аргументом является индекс данного клиента в массиве client.

Листинг 28.27. Считывание данных и, возможно, дескриптора от клиента

//icmpd/readable_conn.c

 1 #include "icmpd.h"

 2 int

 3 readable_conn(int I)

 4 {

 5  int unixfd, recvfd;

 6  char c;

 7  ssize_t n;

 8  socklen_t len;

 9  struct sockaddr_storage ss;

10  unixfd = client[i].connfd;

11  recvfd = -1;

12  if ((n = Read_fd(unixfd, &c, 1, &recvfd)) == 0) {

13   err_msg("client %d terminated, recvfd = %d", i, recvfd);

14   goto clientdone; /* вероятно, клиент завершил работу */

15  }

16  /* данные от клиента, должно быть, дескриптор */

17  if (recvfd < 0) {

18   err_msg("read_fd did not return descriptor");

19   goto clienterr;

20  }

Считывание данных клиента и, возможно, дескриптора

13-18 Вызываем функцию read_fd, приведенную в листинге 15.9, для считывания данных и, возможно, дескриптора. Если возвращаемое значение равно нулю, клиент закрыл свою часть соединения, вероятно, завершив свое выполнение.

ПРИМЕЧАНИЕ

При написании кода пришлось выбирать, что использовать для связи между приложением и демоном — либо потоковый доменный сокет Unix, либо дейтаграммный доменный сокет Unix. Дескриптор сокета UDP может быть передан через любой доменный сокет Unix. Причина, по которой предпочтение было отдано потоковому сокету, заключается в том, что он позволяет определить момент завершения клиента. Все дескрипторы автоматически закрываются, когда клиент завершает работу, в том числе и доменный сокет Unix, используемый для связи с демоном, в результате чего данный клиент удаляется демоном из массива client. Если бы мы использовали сокет дейтаграмм, то не узнали бы, когда клиент завершил работу.

16-20 Если клиент не закрыл соединение, ждем получения дескриптора. Вторая часть функции readable_conn приведена в листинге 28.28.

Листинг 28.28. Получение номера порта, который клиент связал с UDP-сокетом

//icmpd/readable_conn.c

21  len = sizeof(ss);

22  if (getsockname(recvfd, (SA*)&ss, &len) < 0) {

23   err_ret("getsockname error");

24   goto clienterr;

25  }

26  client[i].family = ss.ss_family;

27  if ((client[i].lport = sock_get_port((SA*)&ss, len)) == 0) {

28   client[i].lport = sock_bind_wild(recvfd, client[i].family);

29   if (client[i].lport <= 0) {

30    err_ret("error binding ephemeral port");

31    goto clienterr;

32   }

33  }

34  Write(unixfd, "1", 1); /* сообщение клиенту об успехе */

35  Close(recvfd); /* работа с UDP-сокетом клиента завершена */

36  return(--nready);

37 clienterr:

38  Write(unixfd, "0", 1); /* сообщение клиенту об ошибке */

39 clientdone:

40  Close(unixfd);

41  if (recvfd >= 0)

42   Close(recvfd);

43  FD_CLR(unixfd, &allset);

44  client[i].connfd = -1;

45  return(--nready);

46 }

Получение номера порта, связанного с сокетом UDP

21-25 Вызывается функция getsockname, так что демон может получить номер порта, связанного с сокетом. Поскольку неизвестно, каков размер буфера, необходимого для размещения структуры адреса сокета, мы используем структуру sockaddr_storage, которая достаточно велика для структуры адреса сокета любого поддерживаемого системой типа и обеспечивает нужное выравнивание.