UNIX: разработка сетевых приложений - Уильям Стивенс

 1 #include "unpicmpd.h"

 2 void

 3 dg_cli(FILE *fp, int sockfd, const SA *pservadd, socklen_t servlen)

 4 {

 5  int icmpfd, maxfdp1;

 6  char sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE + 1];

 7  fd_set rset;

 8  ssize_t n;

 9  struct timeval tv;

10  struct icmpd_err icmpd_err;

11  struct sockaddr_un sun;

12  Sock_bind_wild(sockfd, pservaddr->sa_family);

13  icmpfd = Socket(AF_LOCAL, SOCK_STREAM, 0);

14  sun.sun_family = AF_LOCAL;

15  strcpy(sun.sun_path, ICMPD_PATH);

16  Connect(icmpfd, (SA*)&sun, sizeof(sun));

17  Write_fd(icmpfd, "1", 1, sockfd);

18  n = Read(icmpfd, recvline, 1);

19  if (n != 1 || recvline[0] != '1')

20   err_quit("error creating icmp socket, n = %d, char = %c",

21   n, recvline[0]);

22  FD_ZERO(&rset);

23  maxfdp1 = max(sockfd, icmpfd) + 1;

2-3 Аргументы функции те же, что и во всех ее предыдущих версиях.

Связывание с универсальным адресом и динамически назначаемым портом

12 Вызываем функцию sock_bind_wild для связывания при помощи функции bind универсального IP-адреса и динамически назначаемого порта с UDP-сокетом. Таким образом копия сокета, который пересылается демону, оказывается связана с портом, поскольку демону необходимо знать этот порт.

ПРИМЕЧАНИЕ

Демон также может произвести подобное связывание, если локальный порт не был связан с сокетом, который был передан демону, но это работает не во всех системах. В реализациях SVR4, таких как Solaris 2.5, сокеты не являются частью ядра, и когда один процесс связывает (bind) порт с совместно используемым сокетом, другой процесс при попытке использовать копию этого сокета получает ошибки. Простейшее решение — потребовать, чтобы приложение связывало локальный порт прежде, чем передавать сокет демону.

Установление доменного соединения Unix с демоном

13-16 Мы создаем сокет семейства AF_INET и подключаемся к известному имени сервера при помощи вызова connect.

Отправка UDP-сокета демону, ожидание ответа от демона

17-21 Вызываем функцию write_fd, приведенную в листинге 15.11 для отправки копии UDP-сокета демону. Мы также посылаем одиночный байт данных — символ "1", поскольку некоторые реализации не передают дескриптор без данных. Демон посылает обратно одиночный байт данных, состоящий из символа "1", для обозначения успешного выполнения. Любой другой ответ означает ошибку.

22-23 Инициализируем набор дескрипторов и вычисляем первый аргумент для функции select (максимальный из двух дескрипторов, увеличенный на единицу).

Вторая половина нашего клиента приведена в листинге 28.22. Это цикл, который считывает данные из стандартного ввода, посылает строку серверу, считывает ответ сервера и записывает ответ в стандартный вывод.

Листинг 28.22. Вторая часть приложения dg_cli

//icmpd/dgcli01.c

24  while (Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL) {

25   Sendto(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0, pservaddr, servlen);

26   tv.tv_sec = 5;

27   tv.tv_usec = 0;

28   FD_SET(sockfd, &rset);

29   FD_SET(icmpfd, &rset);

30   if ((n = Select(maxfdp1, &rset, NULL, NULL, &tv)) == 0) {

31    fprintf(stderr, "socket timeoutn");

32    continue;

33   }

34   if (FD_ISSET(sockfd, &rset)) {

35    n = Recvfrom(sockfd, recvline, MAXLINE, 0, NULL, NULL);

36    recvline[n] = 0; /* завершающий нуль */

37    Fputs(recvline, stdout);

38   }

39   if (FD_ISSET(icmpfd, &rset)) {

40    if ((n = Read(icmpfd, &icmpd_err, sizeof(icmpd_err))) == 0)

41     err_quit("ICMP daemon terminated");

42    else if (n != sizeof(icmpd_err))

43     err_quit("n = %d, expected %d", n, sizeof(icmpd_err)),

44    printf("ICMP error: dest = %s, %s, type = %d, code = %dn",

45     Sock_ntop(&icmpd_err.icmpd_dest, icmpd_err.icmpd_len);

46    strerror(icmpd_err.icmpd_errno),

47     icmpd_err.icmpd_type, icmpd_err.icmpd_code);

48   }

49  }

50 }

Вызов функции select

26-33 Поскольку мы вызываем функцию select, мы можем легко установить время ожидания ответа от эхо-сервера. Задаем его равным 5 с, открываем оба дескриптора для чтения и вызываем функцию select. Если происходит превышение времени, выводится соответствующее сообщение и осуществляется переход в начало цикла.

Вывод ответа сервера

34-38 Если дейтаграмма возвращается сервером, она выводится в стандартный поток вывода.

Обработка ICMP-ошибки

39-48 Если наше доменное соединение Unix с демоном icmpd готово для чтения, мы пытаемся прочитать структуру icmpd_err. Если это удается, выводится соответствующая информация, возвращаемая демоном.

ПРИМЕЧАНИЕ

Функция strerror является примером простой, почти тривиальной функции, которая должна быть более переносимой, чем она есть. В ANSI С ничего не говорится об ошибках, возвращаемых этой функцией. В руководстве по операционной системе Solaris 2.5 говорится, что функция возвращает пустой указатель, если ее аргумент выходит за пределы допустимых значений. Это означает, что код наподобие следующего:

printf("%s", strerror(arg));

является некорректным, поскольку strerror может вернуть пустой указатель. Однако реализации FreeBSD, так же как и все реализации исходного кода, которые автор смог найти, обрабатывают неправильный аргумент, возвращая указатель на строку типа «Неизвестная ошибка». Это имеет смысл и означает, что приведенный выше код правильный. POSIX изменил ситуацию, утверждая, что поскольку не предусмотрено значение, сигнализирующее об ошибке, связанной с выходом аргумента за допустимые пределы, функция присваивает переменной errno значение EIVAL. (Ничего не сказано об указателе, возвращаемом в случае ошибки.) Это означает, что полностью правильный код должен обнулить errno, вызвать функцию strerror, проверить, не равняется ли значение errno величине EINVAL, и в случае ошибки вывести некоторое сообщение.

Примеры эхо-клиента UDP

Приведем несколько примеров работы данного клиента, прежде чем рассматривать исходный код демона. Сначала посылаем дейтаграмму на IP-адрес, не связанный с Интернетом:

freebsd % udpcli01 192.0.2.5 echo

hi there

socket timeout

and hello

socket timeout

Мы считаем, что демон icmpd запущен, и ждем возвращения каким-либо маршрутизатором ICMP-ошибок недоступности получателя. Вместо этого наше приложение завершается по превышению времени ожидания. Мы показываем это, чтобы повторить, что время ожидания все еще необходимо, а генерация ICMP- сообщения о недоступности узла может и не произойти.

В следующем примере дейтаграмма отправляется на порт стандартного эхо- сервера узла, на котором этот сервер не запущен. Мы получаем ожидаемое ICMPv4-сообщение о недоступности порта.

freebsd % udpcli01 aix-4 echo

hello

ICMP error: dest = 192.168.42.2:7. Connection refused, type = 3, code = 1

Выполнив ту же попытку с протоколом IPv6, мы получаем ICMPv6-сообщение о недоступности порта.

freebsd % udpcli01 aix-6 echo hello, world

ICMP error: dest = [3ffe:b80:1f8d:2:204:acff:fe17:bf38]:7. Connection refused, type = 1. code = 4

Демон icmpd

Начинаем описание нашего демона icmpd с заголовочного файла icmpd.h, приведенного в листинге 28.23.

Листинг 28.23. Заголовочный файл icmpd.h для демона icmpd

//icmpd/icmpd.h

 1 #include "unpicmpd.h"

 2 struct client {

 3  int connfd; /* потоковый доменный сокет Unix к клиенту */

 4  int family; /* AF_INET или AF_INET6 */

 5  int lport;  /* локальный порт, связанный с UDP-сокетом клиента */

 6              /* сетевой порядок байтов */

 7 } client[FD_SETSIZE];

 8 /* глобальные переменные */

 9 int fd4, fd6, listenfd, maxi, maxfd, nready;

10 fd_set rset, allset;

11 struct sockaddr_un cliaddr;

12 /* прототипы функций */

13 int readable_conn(int);

14 int readable_listen(void);

15 int readable_v4(void);

16 int readable_v6(void);

Массив client

2-17 Поскольку демон может обрабатывать любое количество клиентов, для сохранения информации о каждом клиенте используется массив структур client. Они аналогичны структурам данных, которые использовались в разделе 6.8. Кроме дескриптора для доменного сокета Unix, через который осуществляется связь с клиентом, сохраняется также семейство адресов клиентского UDP-сокета AF_INET или AF_INET6 и номер порта, связанного с сокетом. Далее объявляются прототипы функций и глобальные переменные, совместно используемые этими функциями.

В листинге 28.24 приведена первая часть функции main.