Уильям Стивенс - UNIX: разработка сетевых приложений

Константа POLLIN может быть задана путем логического сложения констант POLLRDNORM и POLLRDBAND. Константа POLLIN существовала еще в реализациях SVR3, которые предшествовали полосам приоритета в SVR4, то есть эта константа существует в целях обратной совместимости. Аналогично, константа POLLOUT эквивалентна POLLWRNORM, и первая из них предшествовала второй.

Для сокетов TCP и UDP при описанных условиях функция pollвозвращает указанный флаг revent. К сожалению, в определении функции pollстандарта POSIX имеется множество слабых мест (неоднозначностей):

■ Все регулярные данные TCP и все данные UDP считаются обычными.

■ Внеполосные данные TCP (см. главу 24) считаются приоритетными.

■ Когда считывающая половина соединения TCP закрывается (например, если получен сегмент FIN), это также считается равнозначным обычным данным, и последующая операция чтения возвратит нуль.

■ Наличие ошибки для соединения TCP может расцениваться либо как обычные данные, либо как ошибка ( POLLERR). В любом случае последующая функция read возвращает -1, что сопровождается установкой переменной errnoв соответствующее значение. Это происходит при получении RST или истечении таймера.

■ Информация о доступности нового соединения на прослушиваемом сокете может считаться либо обычными, либо приоритетными данными. В большинстве реализаций эта информация рассматривается как обычные данные.

Число элементов в массиве структур задается аргументом nfds.

Исторически этот аргумент имел тип long без знака, что является некоторым излишеством. Достаточно будет типа int без знака. В Unix 98 для этого аргумента определяется новый тип — nfds_t.

Аргумент timeoutопределяет, как долго функция находится в ожидании перед завершением. Положительным значением задается количество миллисекунд — время ожидания. В табл. 6.3 показаны возможные значения аргумента timeout.

Таблица 6.3. Значения аргумента timeout для функции poll

Константа INFTIMопределена как отрицательное значение. Если таймер в данной системе не обеспечивает точность порядка миллисекунд, значение округляется в большую сторону до ближайшего поддерживаемого значения.

POSIX требует, чтобы константа INFTIM была определена в заголовочном файле , но многие системы все еще определяют ее в заголовочном файле .

Как и в случае функции select, любой тайм-аут, установленный для функции poll, ограничивается снизу разрешающей способностью часов в конкретной реализации (обычно 10 мс).

Функция pollвозвращает -1, если произошла ошибка, 0 — если нет готовых дескрипторов до истечения времени таймера, иначе возвращается число дескрипторов с ненулевым элементом revents.

Если нас больше не интересует конкретный дескриптор, достаточно установить элемент fdструктуры pollfdравным отрицательному значению. В этом случае элемент eventsбудет проигнорирован, а элемент reventsпри возвращении функции будет сброшен в нуль.

Вспомните наши рассуждения в конце раздела 6.3 относительно константы FD_SETSIZEи максимального числа дескрипторов в наборе в сравнении с максимальным числом дескрипторов для процесса. У нас не возникает подобных проблем с функцией poll, поскольку вызывающий процесс отвечает за размещение массива структур pollfdв памяти и за последующее сообщение ядру числа элементов в массиве. Не существует типа данных фиксированного размера, аналогичного fd_set, о котором знает ядро.

POSIX требует наличия и функции select, и функции poll. Но если сравнивать их с точки зрения переносимости, то функцию select в настоящее время поддерживает больше систем, чем функцию poll. POSIX определяет также функцию pselect — усовершенствованную версию функции select, которая обеспечивает возможность блокирования сигналов и предоставляет лучшую разрешающую способность по времени, а для функции poll ничего подобного в POSIX нет.

Теперь мы изменим наш эхо-сервер TCP из раздела 6.8, используя вместо функции selectфункцию poll. В предыдущей версии сервера, работая с функцией select, мы должны были выделять массив clientвместе с набором дескрипторов rset(см. рис. 6.12). С помощью функции pollмы разместим в памяти массив структур pollfd. В нем же мы будем хранить и информацию о клиенте, не создавая для нее другой массив. Элемент fdэтого массива мы обрабатываем тем же способом, которым обрабатывали массив client(см. рис. 6.12): значение -1 говорит о том, что элемент не используется, а любое другое значение является номером дескриптора. Вспомните из предыдущего раздела, что любой элемент в массиве структур pollfd, передаваемый функции pollс отрицательным значением элемента fd, просто игнорируется.

В листинге 6.5 показана первая часть кода нашего сервера.

Листинг 6.5. Первая часть сервера TCP, использующего функцию poll

//tcpcliserv/tcpservpoll01.с

1 #include "unp.h"

2 #include <1imits.h> /* для OPEN_MAX */

3 int

4 main(int argc, char **argv)

5 {

6 int i, maxi, listenfd, connfd, sockfd;

7 int nready;

8 ssize_t n;

9 char buf[MAXLINE];

10 socklen_t clilen;

11 struct pollfd client[OPEN_MAX];

12 struct sockaddr_in cliaddr, servaddr;

13 listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

14 bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));

15 servaddr.sin_family = AF_INET;

16 servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

17 servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);

18 Bind(listenfd, (SA*)&servaddr, sizeof(servaddr));

19 Listen(listenfd, LISTENQ);

20 client[0].fd = listenfd;

21 client[0].events = POLLRDNORM;

22 for (i = 1; i < OPEN_MAX; i++)

23 client[i].fd = -1; /* -1 означает, что элемент свободен */

24 maxi = 0; /* максимальный индекс массива client[] */

11 Мы объявляем массив структур pollfdразмером OPEN_MAX. Не существует простого способа определить максимальное число дескрипторов, которые могут быть открыты процессом. Мы снова столкнемся с этой проблемой в листинге 13.1. Один из способов ее решения — вызвать функцию POSIX sysconfс аргументом _SC_OPEN_MAX[110, с. 42-44], а затем динамически выделять в памяти место для массива соответствующего размера. Однако функция sysconfможет возвратить некое «неопределенное» значение, и в этом случае нам придется задавать ограничение самим. Здесь мы используем только константу OPEN_MAXстандарта POSIX.

20-24 Мы используем первый элемент в массиве clientдля прослушиваемого сокета и присваиваем дескрипторам для оставшихся элементов -1. Мы также задаем в качестве аргумента функции pollсобытие POLLRDNORM, чтобы получить уведомление от этой функции в том случае, когда новое соединение будет готово к приему. Переменная maxiсодержит максимальный индекс массива client, используемый в настоящий момент.