Уильям Стивенс - UNIX: разработка сетевых приложений

Листинг 21.12. Функция main

//ssntp/main.c

1 #include "sntp.h"

2 int

3 main(int argc, char **argv)

4 {

5 int sockfd;

6 char buf[MAXLINE];

7 ssize_t n;

8 socklen_t salen, len;

9 struct ifi_info *ifi;

10 struct sockaddr *mcastsa, *wild, *from;

11 struct timeval now;

12 if (argc != 2)

13 err_quit("usage: ssntp ");

14 sockfd = Udp_client(argv[1], "ntp", (void**)&mcastsa, &salen);

15 wild = Malloc(salen);

16 memcpy(wild, mcastsa. salen); /* копируем семейство и порт */

17 sock_set_wild(wild, salen);

18 Bind(sockfd, wild, salen); /* связываем сокет с универсальным [3] Имеется в виду адрес, записанный с помощью символов подстановки. — Примеч. перев.

адресом */

19 #ifdef MCAST

20 /* получаем список интерфейсов и обрабатываем каждый интерфейс */

21 for (ifi = Get_ifi_info(mcastsa->sa_family, 1); ifi != NULL;

22 ifi = ifi->ifi_next) {

23 if (ifi->ifi_flags & IFF_MULTICAST) {

24 Mcast_join(sockfd, mcastsa, salen, ifi->ififname, 0);

25 printf("joined %s on %s\n",

26 Sock_ntop(mcastsa, salen), ifi->ifi_name);

27 }

28 }

29 #endif

30 from = Malloc(salen);

31 for (;;) {

32 len = salen;

33 n = Recvfrom(sockfd, buf, sizeof(buf), 0, from, &len);

34 Gettimeofday(&now, NULL);

35 sntp_proc(buf, n, &now);

36 }

37 }

12-14 При выполнении программы пользователь должен задать в качестве аргумента командной строки адрес многоадресной передачи, к которому он будет присоединяться. В случае IPv4 это будет 224.0.1.1 или имя ntp.mcast.net. В случае IPv6 это будет ff05::101для области действия NTP, локальной в пределах сайта. Наша функция udp_clientвыделяет в памяти пространство для структуры адреса сокета корректного типа (либо IPv4, либо IPv6) и записывает адрес многоадресной передачи и порт в эту структуру. Если эта программа выполняется на узле, не поддерживающем многоадресную передачу, может быть задан любой IP-адрес, так как в этой структуре задействуются только семейство адресов и порт. Обратите внимание, что наша функция udp_clientне связывает адрес с сокетом (то есть не вызывает функцию bind) — она лишь создает сокет и заполняет структуру адреса сокета.

15-18 Мы выделяем в памяти пространство для другой структуры адреса сокета и заполняем ее, копируя структуру, заполненную функцией udp_client. При этом задаются семейство адреса и порт. Мы вызываем нашу функцию sock_set_wild, чтобы присвоить IP-адресу универсальный адрес, а затем вызываем функцию bind.

20-22 Наша функция get_ifi_infoвозвращает информацию обо всех интерфейсах и адресах. Запрашиваемое нами семейство адреса берется из структуры адреса сокета, заполненной функцией udp_clientна основе аргумента командной строки.

23-27 Мы вызываем нашу функцию mcast_join, чтобы присоединиться к группе, заданной аргументом командной строки для каждого интерфейса, поддерживающего многоадресную передачу. Все эти присоединения происходят на одном сокете, который использует эта программа. Как отмечалось ранее, количество присоединений на одном сокете ограничено константой IP_MAX_MEMBERSHIPS(которая обычно имеет значение 20), но лишь немногие многоинтерфейсные узлы используют столько интерфейсов.

30-36 В памяти размещается другая структура адреса сокета для хранения адреса, возвращаемого функцией recvfrom, и программа входит в бесконечный цикл, считывая все пакеты NTP, которые получает узел, и вызывая нашу функцию sntp_proc(описывается далее) для обработки пакета. Поскольку сокет был связан с универсальным адресом и присоединение к группе произошло на всех интерфейсах, поддерживающих многоадресную передачу, сокет должен получить любой пакет NTP направленной, широковещательной или многоадресной передачи, получаемый узлом. Перед вызовом функции sntp_procмы вызываем функцию gettimeofday, чтобы получить текущее время, потому что функция sntp_procвычисляет разницу между временем пакета и текущим временем.

Наша функция sntp_proc, показанная в листинге 21.13, обрабатывает пакет NTP.

Листинг 21.13. Функция sntp_proc: обработка пакета NTР

//ssntp/sntp_proc.c

1 #include "sntp.h"

2 void

3 sntp proc(char *buf, ssize_t n, struct timeval *nowptr)

4 {

5 int version, mode;

6 uint32_t nsec, useci;

7 double usecf;

8 struct timeval diff;

9 struct ntpdata *ntp;

10 if (n < (ssize_t)sizeof(struct ntpdata)) {

11 printf("\npacket too small: %d bytes\n", n);

12 return;

13 }

14 ntp = (struct ntpdata*)buf;

15 version = (ntp->status & VERSION_MASK) >> 3;

16 mode = ntp->status & MODE_MASK;

17 printf("\nv%d, mode %d, strat %d, ", version, mode, ntp->stratum);

18 if (mode == MODE_CLIENT) {

19 printf("client\n");

20 return;

21 }

22 nsec = ntohl(ntp->xmt.int_part) - JAN_1970;

23 useci = ntohl(ntp->xmt.fraction); /* 32-разрядная дробь */

24 usecf = useci; /* дробь в double */

25 usecf /= 4294967296.0; /* деление на 2**32 -> [0, 1.0) */

26 useci = usecf * 1000000.0; /* дробь в миллионную часть */

27 diff.tv_sec = nowptr->tv_sec - nsec;

28 if ((diff.tv_usec = nowptr->tv_usec - useci) < 0) {

29 diff.tv_usec += 1000000;

30 diff.tv_sec--;

31 }

32 useci = (diff.tv_sec * 1000000) + diff.tv_usec; /* diff в мс */

33 printf("clock difference = %d usec\n", useci);

34 }

10-21 Сначала мы проверяем размер пакета, затем выводим его версию, режим и слой (stratum) сервера. Если режимом является MODE_CLIENT, пакет является запросом клиента, а не ответом сервера, и мы игнорируем его.

22-34 В пакете NTP нас интересует поле xmt— отметка времени. Это 64-разрядное значение с фиксированной точкой, определяющее момент отправки пакета сервером. Поскольку отметки времени NTP отсчитывают секунды начиная с 1 января 1900 года, а отметки времени Unix — с 1 января 1970 года, сначала мы вычитаем JAN_1970(число секунд в 70 годах) из целой части.

Дробная часть — это 32-разрядное целое без знака, которое может принимать значение от 0 до 4 294 967 295 включительно. Оно копируется из 32-разрядного целого ( usecf) в переменную с плавающей точкой двойной точности ( usecf) и делится на 4 294 967 296 (2 32). Результат больше либо равен 0.0 и меньше 1.0. Мы умножаем это число на 1 000 000 — число микросекунд в секунде, записывая результат в переменную useciкак 32-разрядное целое без знака.

Число микросекунд лежит в интервале от 0 до 999 999 (см. упражнение 21.5). Мы преобразуем значение в микросекунды, поскольку отметка времени Unix, возвращаемая функцией gettimeofday, возвращается как два целых числа: число секунд и число микросекунд, прошедшее с 1 января 1970 года (UTC). Затем мы вычисляем и выводим разницу между истинным временем узла и истинным временем сервера NTP в микросекундах.