Уильям Стивенс - UNIX: разработка сетевых приложений

■ Установленное соединение удаляется из очереди, и мы предполагаем, что не существует никаких других установленных соединений.

■ Сервер вызывает функцию accept, но поскольку установленных соединений нет, он оказывается заблокирован.

Сервер останется блокированным в вызове функции acceptдо тех пор, пока какой-нибудь другой клиент не установит с ним соединение. Но если сервер аналогичен показанному в листинге 6.4, в это время он заблокирован в вызове функции acceptи не может обрабатывать никакие другие готовые дескрипторы.

Проблема в некоторой степени аналогична проблеме, называемой атакой типа «отказ в обслуживании», описанной в разделе 6.8. Однако в данном случае сервер выходит из состояния блокировки, как только другой клиент установит соединение.

Чтобы решить эту проблему, нужно соблюдать два следующих правила:

1. Всегда делать прослушиваемый сокет неблокируемым, если мы используем функцию selectдля определения того, готово ли соединение к обработке функцией accept.

2. Игнорировать следующие ошибки, возникающие при повторном вызове функции accept: EWOULDBLOCK(для Беркли-реализаций, когда клиент разрывает соединение), ECONNABORTED(для реализаций POSIX, когда клиент разрывает соединение), EPROTO(для реализаций SVR4, когда клиент разрывает соединение) и EINTR(если перехватываются сигналы).

В примере неблокируемого чтения и записи в разделе 16.2 использовался наш клиент str_cli, который мы изменили для применения неблокируемого ввода-вывода на соединении TCP с сервером. Функция selectобычно используется с неблокируемым вводом-выводом для определения того момента, когда дескриптор станет готов для чтения или записи. Эта версия нашего клиента является самой быстродействующей из всех показанных версией, хотя требует нетривиального изменения кода. Затем мы показали, что проще разделить процесс клиента на две части при помощи функции fork. Мы используем ту же технологию при создании потоков в листинге 26.1.

Неблокируемая функция connectпозволяет нам во время трехэтапного рукопожатия TCP выполнять другие задачи вместо блокирования в вызове функции connect. К сожалению, с этими функциями также связана проблема совместимости, так как различные реализации по-разному указывают, успешно ли установлено соединение или произошла ошибка. Мы использовали неблокируемые соединения для создания нового клиента, аналогичного веб-клиенту, открывающему одновременно множество соединений TCP для уменьшения затрат времени при получении нескольких файлов от сервера. Подобное инициирование множества соединений может сократить временные затраты, но также является «недружественным по отношению к сети», поскольку не позволяет воспользоваться алгоритмом TCP, предназначенным для предотвращения перегрузки (congestion avoidance).

1. Обсуждая листинг 16.6, мы отметили, что родительский процесс должен вызвать функцию shutdown, а не функцию close. Почему?

2. Что произойдет в листинге 16.6, если процесс сервера завершится преждевременно и дочерний процесс получит признак конца файла, но не уведомит об этом родительский процесс?

3. Что произойдет в листинге 16.6, если родительский процесс непредвиденно завершится до завершения дочернего процесса, и дочерний процесс затем считает конец файла на сокете?

4. Что произойдет в листинге 16.7, если мы удалим следующие две строки:

if (n == 0)

goto done; /* функция connect завершилась немедленно */

5. В разделе 16.3 мы сказали, что возможна ситуация, когда данные для сокета придут раньше, чем завершится функция connect. Когда это может случиться?

Функция ioctlтрадиционно являлась системным интерфейсом, используемым для всего, что не входило в какую-либо другую четко определенную категорию. POSIX постепенно избавляется от функции ioctl, создавая заменяющие ее функции-обертки и стандартизуя их функциональность. Например, доступ к интерфейсу терминала Unix традиционно осуществлялся с помощью функции ioctl, но в POSIX были созданы 12 новых функций для терминалов: tcgetattrдля получения атрибутов терминала, tcflushдля опустошения буферов ввода или вывода, и т.д. Аналогичным образом POSIX заменяет одну сетевую функцию ioctl: новая функция sockatmark(см. раздел 24.3) заменяет команду SIOCATMARK ioctl. Тем не менее прочие сетевые команды ioctlостаются не стандартизованными и могут использоваться, например, для получения информации об интерфейсе и обращения к таблице маршрутизации и кэшу ARP (Address Resolution Protocol — протокол разрешения адресов).

В этой главе представлен обзор команд функции ioctl, имеющих отношение к сетевому программированию, многие из которых зависят от реализации. Кроме того, некоторые реализации, включая системы, происходящие от 4.4BSD и Solaris 2.6, используют сокеты домена AF_ROUTE(маршрутизирующие сокеты) для выполнения многих из этих операций. Маршрутизирующие сокеты мы рассматриваем в главе 18.

Обычно сетевые программы (как правило, серверы) используют функцию ioctlдля получения информации обо всех интерфейсах узла при запуске программы, с тем чтобы узнать адрес интерфейса, выяснить, поддерживает ли интерфейс широковещательную передачу, многоадресную передачу и т.д. Для возвращения этой информации мы разработали нашу собственную функцию. В этой главе мы представляем ее реализацию с применением функции ioctl, а в главе 18 — другую реализацию, использующую маршрутизирующие сокеты.

Эта функция работает с открытым файлом, дескриптор которого передается через аргумент fd.

#include

int ioctl(int fd , int request , ... /* void * arg */ );

Возвращает: 0 в случае успешного выполнения, -1 в случае ошибки

Третий аргумент всегда является указателем, но тип указателя зависит от аргумента request.

В 4.4BSD второй аргумент имеет тип unsigned long вместо int, но это не вызывает проблем, поскольку в заголовочных файлах определены константы, используемые для данного аргумента. Пока прототип функции подключен к программе, система будет обеспечивать правильную типизацию.

Некоторые реализации определяют третий аргумент как неопределенный указатель (void*), а не так, как он определен в ANSI С.

Не существует единого стандарта заголовочного файла, определяющего прототип функции для ioctl, поскольку он не стандартизован в POSIX. Многие системы определяют этот прототип в файле , как это показываем мы, но традиционные системы BSD определяют его в заголовочном файле .