Уильям Стивенс - UNIX: разработка сетевых приложений

Листинг 14.8. Функция str_cli, использующая kqueue

//advio/str_cli_kqueue04.c

1 #include "unp.h"

2 void

3 str_cli(FILE *fp, int sockfd)

4 {

5 int kq, i, n, nev, stdineof = 0, isfile;

6 char buf[MAXLINE];

7 struct kevent kev[2];

8 struct timespec ts;

9 struct stat st;

10 isfile = ((fstat(fileno(fp), &st) 0) &&

11 (st.st_mode & S_IFMT) == S_IFREG);

12 EV_SET(&kev[0], fileno(fp), EVFILT_READ, EV_ADD, 0, 0, NULL);

13 EV_SET(&kev[1], sockfd, EVFILT_READ, EV_ADD, 0, 0, NULL);

14 kq = Kqueue();

15 ts.tv_sec = ts.tv_nsec = 0;

16 Kevent(kq, kev, 2, NULL, 0, &ts);

17 for (;;) {

18 nev = Kevent(kq, NULL, 0, kev, 2, NULL);

19 for (i = 0; i < nev; i++) {

20 if (kev[i].ident == sockfd) { /* сокет готов для чтения */

21 if ((n = Read(sockfd, buf, MAXLINE)) == 0) {

22 if (stdineof == 1)

23 return; /* нормальное завершение*/

24 else

25 err_quit("str_cli: server terminated prematurely");

26 }

27 Write(fileno(stdout), buf, n);

28 }

29 if (kev[i].ident == fileno(fp)) { /* входной поток готов к чтению */

30 n = Read(fileno(fp), buf, MAXLINE);

31 if (n > 0)

32 Writen(sockfd, buf, n);

33 if (n == 0 || (isfile && n == kev[i].data)) {

34 stdineof = 1;

35 Shutdown(sockfd, SHUT_WR); /* отправка FIN */

36 kev[i].flags = EV_DELETE;

37 Kevent(kq, &kev[i], 1, NULL, 0, &ts); /* удаление

kevent */

38 continue;

39 }

40 }

41 }

42 }

43 }

10-11 Поведение kqueueпри достижении конца файла зависит от того, связан ли данный дескриптор с файлом, каналом или терминалом, поэтому мы вызываем fstat, чтобы убедиться, что мы работаем с файлом. Эти сведения понадобятся позже.

12-13 При помощи макроса EV_SETмы настраиваем две структуры kevent. Обе содержат фильтр событий готовности к чтению ( EVFILT_READ) и запрос на добавление этого события к фильтру ( EV_ADD).

14-16 Мы вызываем kqueue, чтобы получить дескриптор kqueue, устанавливаем тайм- аут равным нулю, чтобы сделать вызов keventнеблокируемым, и наконец, вызываем keventс массивом keventна месте соответствующего аргумента.

17-18 Мы входим в бесконечный цикл и блокируемся в kevent. Функции передается пустой список изменений, потому что все интересующие нас события уже зарегистрированы, и нулевой тайм-аут, что позволяет заблокироваться навечно.

19 Мы проверяем все возвращаемые события и обрабатываем их последовательно.

20-28 Эта часть кода ничем не отличается от листинга 6.2.

29-40 Код практически аналогичен листингу 6.2 за тем отличием, что нам приходится обрабатывать конец файла, возвращаемый kqueue. Для каналов и терминалов kqueueвозвращает событие готовности дескриптора к чтению, подобно select, так что мы можем считать из этого дескриптора символ конца файла. Для файлов kqueueвозвращает количество байтов, оставшихся в поле dataструктуры struct keventи предполагает, что приложение само определит, когда оно доберется до конца этих данных. Поэтому мы переписываем цикл таким образом, чтобы отправлять данные по сети, если они были считаны из дескриптора. Затем проверяется достижение конца файла: если мы считали нуль байтов или если мы считали все оставшиеся байты из дескриптора файла, значит, это и есть EOF. Еще одно изменение состоит в том, что вместо FD_CLRдля удаления дескриптора из набора файлов мы используем флаг EV_DELETEи вызываем keventдля удаления события из фильтра в ядре.

Новыми интерфейсами следует пользоваться аккуратно. Читайте свежую документацию, относящуюся к конкретному выпуску операционной системы. Интерфейсы часто меняются от одного выпуска к другому, причем таким образом, что заметно это далеко не сразу. Все это продолжается до тех пор, пока поставщики не проработают все детали функционирования новых интерфейсов.

В целом, лучше избегать написания непереносимых программ. Однако для оптимизации ресурсоемких приложений годятся все средства.

Существует три способа установить ограничение времени для операции с сокетом:

■ Использовать функцию alarmи сигнал SIGALRM.

■ Задать предел времени в функции select.

■ Использовать более новые параметры сокета SO_RCVTIMEOи SO_SNDTIMEO.

Первый способ легко использовать, но он включает обработку сигналов и, как показано в разделе 20.5, может привести к ситуации гонок. Использование функции selectозначает, что блокирование происходит в этой функции (с заданным в ней пределом времени) вместо блокирования в вызове функции read, writeили connect. Другая альтернатива — использование новых параметров сокета — также проста в использовании, но предоставляется не всеми реализациями.

Функции recvmsgи sendmsgявляются наиболее общими из пяти групп предоставляемых функций ввода-вывода. Они объединяют целый ряд возможностей, свойственных других функциям ввода-вывода, позволяя задавать флаг MSG_xxx(как функции recvи send), возвращать или задавать адрес протокола собеседника (как функции recvfromи sendto), использовать множество буферов (как функции readvи writev). Кроме того, они обеспечивают две новых возможности: возвращение флагов приложению и получение или отправку вспомогательных данных.

В тексте книги мы описываем десять различных форм вспомогательных данных, шесть из которых появились в IPv6. Вспомогательные данные состоят из объектов вспомогательных данных. Перед каждым объектом идет структура cmsghdr, задающая его длину, уровень протокола и тип данных. Пять макросов, начинающихся с префикса CMSG_, используются для создания и анализа вспомогательных данных.

Сокеты могут использоваться со стандартной библиотекой ввода-вывода С, но это добавляет еще один уровень буферизации к уже имеющемуся в TCP. На самом деле недостаток понимания буферизации, выполняемой стандартной библиотекой ввода-вывода, является наиболее общей проблемой при работе с этой библиотекой. Поскольку сокет не является терминальным устройством, общим решением этой потенциальной проблемы будет отключение буферизации стандартного потока ввода-вывода.

Многие производители предоставляют усовершенствованные средства опроса событий без накладных расходов на selectи poll. Не стоит увлекаться написанием непереносимого кода, однако иногда преимущества перевешивают риск непереносимости.