Майкл Джонсон - Разработка приложений в среде Linux. Второе издание

• Название: Разработка приложений в среде Linux. Второе издание
• Автор: Майкл Джонсон
• Издательство: Вильямс
• Жанр: Программное обеспечение
• Год: 2007
• ISBN: 978-5-8459-1143-8

Книга известных профессионалов в области разработки коммерческих приложений в Linux представляет собой отличный справочник для широкого круга программистов в Linux, а также тех разработчиков на языке С, которые перешли в среду Linux из других операционных систем. Подробно рассматриваются концепции, лежащие в основе процесса создания системных приложений, а также разнообразные доступные инструменты и библиотеки. Среди рассматриваемых в книге вопросов можно выделить анализ особенностей применения лицензий GNU, использование свободно распространяемых компиляторов и библиотек, системное программирование для Linux, а также написание и отладка собственных переносимых библиотек. Изобилие хорошо документированных примеров кода помогает лучше усвоить особенности программирования в Linux.

Книга рассчитана на разработчиков разной квалификации, а также может быть полезна для студентов и преподавателей соответствующих специальностей.

---

При получении запроса для чтения tftp-сервер посылает файл (512 байт за один раз). Каждая дейтаграмма содержит номер блока (нумерация начинается с единицы). Когда клиент получает блок данных, содержащий менее 512 байтов, он знает, что файл получен должным образом. После каждой дейтаграммы клиент посылает ответную дейтаграмму с номером блока, подтверждающую, что данный блок успешно получен. Как только сервер видит подтверждение, он отправляет следующий блок данных.

Основной формат дейтаграммы определен в строках 17-46. Некоторые константы указывают тип посылаемой дейтаграммы, а также код ошибки, отправляемой в том случае, если запрашиваемый файл не существует (все остальные ошибки обрабатываются непосредственно сервером). Структура struct tftpPacket описывает внешний вид дейтаграммы и код операции, следующей за данными, которая зависит от типа дейтаграммы. Затем логическое объединение, вложенное в структуру, определяет остальные форматы дейтаграмм для ошибок, данных и пакетов подтверждения.

Первая часть main() (строки 156—169) создает UDP-сокет и устанавливает номер локального порта с помощью вызова bind(). Последний является либо официальной tftp-службой, либо портом, указанным в качестве единственного аргумента командной строки программы. В отличие от нашего примера TCP-сервера здесь нет необходимости вызывать ни listen(), ни accept(), поскольку UDP работает без установки соединений.

После создания сокета сервер ожидает получение дейтаграммы путем вызова recvfrom(). Функция handleRequest(), которая активизируется в строке 181, преобразует запрашиваемый файл и возвращает его. После этого вызова сервер еще раз активизирует recvfrom() и ожидает запрос от следующего клиента.

Комментарий, расположенный перед вызовом handleRequest(), сообщает, что данный сервер можно легко переключить с итеративного сервера на параллельный, позволив каждому вызову handleRequest() работать как самостоятельному процессу.

В то время как главная часть программы использует неподключенный UDP-сокет (позволяющий любому клиенту соединение с ним), handleSocket() применяет для преобразования файла подключенный UDP-сокет[144]. После анализа имени файла, который нужно передать, и проверки правильности режима преобразования в строке 93 создается сокет с тем же самым семейством, типом и протоколом, с которыми контактировал сервер. Затем используется connect() для установки удаленного конца сокета на том адресе, от которого поступил запрос на файл, и начинается передача файла. После отправки каждого блока сервер ожидает пакет подтверждения, прежде чем продолжить передачу. Когда приходит последний пакет подтверждения, сервер закрывает сокет и возвращается к главному циклу.

Данный сервер, как правило, запускается с единственным аргументом — номером порта. Для проверки можно применить стандартную клиентскую программу tftp, где первый аргумент является именем хоста для соединения (неплохим выбором будет localhost), а второй — номером порта, на котором работает сервер. После запуска клиента нужно активизировать команду bin, при этом файлы будут запрашиваться в режиме octet, а не в стандартном режиме netascii. Как только это сделано, команда get позволит передать любой файл от сервера клиенту.

  1: /* tftpserver.c */

  2:

  3: /* Это частичная реализация tftp. Она не поддерживает даже тайм-ауты

  4:    или повторную передачу пакетов, и она не очень хорошо

  5:    обрабатывает непредвиденные события.*/

  6:

  7: #include <netdb.h>

  8: #include <stdio.h>

  9: #include <stdlib.h>

 10: #include <string.h>

 11: #include <sys/socket.h>

 12: #include <unistd.h>

 13: #include <fcntl.h>

 14:

 15: #include "sockutil.h" /* некоторые служебные функции */

 16:

 17: #define RRQ   1 /* запрос на чтение */

 18: #define DATA  3 /* блок данных */

 19: #define ACK   4 /* подтверждение */

 20: #define ERROR 5 /* возникла ошибка */

 21:

 22: /* коды ошибок tftp */

 23: #define FILE_NOT_FOUND 1

 24:

 25: struct tftpPacket {

 26:  short opcode;

 27:

 28:  union {

 29:   char bytes[514]; /* самый большой блок, который мы

 30:                       можем обработать, содержит 2 байта

 31:                       для номера блока и 512 для данных */

 32:   struct {

 33:    short code;

 34:    char message[200];

 35:   } error;

 36:

 37:   struct {

 38:    short block;

 39:    char bytes[512];

 40:   } data;

 41:

 42:   struct {

 43:    short block;

 44:   } ack;

 45:  } u;

 46: };

 47:

 48: void sendError(int s, int errorCode) {

 49:  struct tftpPacket err;

 50:  int size;

 51:

 52:  err.opcode = htons(ERROR);

 53:

 54:  err.u.error.code = htons(errorCode); /* файл не найден */

 55:  switch (errorCode) {

 56:  case FILE_NOT_FOUND:

 57:   strcpy(err.u.error.message, "файл не найден");

 58:   break;

 59:  }

 60:

 61:  /* 2 байта кода операции, 2 байта кода ошибки, сообщение и '\0' */

 62:  size = 2 + 2 + strlen(err.u.error.message) + 1;

 63:  if (send(s, &err, size, 0) != size)

 64:   die("erarorsend");

 65: }

 66:

 67: void handleRequest(struct addrinfo tftpAddr,

 68:  struct sockaddr remote, int remoteLen,

 69:  struct tftpPacket request) {

 70:  char * fileName;

 71:  char * mode;

 72:  int fd;

 73:  int s;

 74:  int size;

 75:  int sizeRead;

 76:  struct tftpPacket data, response;

 77:  int blockNum = 0;

 78:

 79:  request.opcode = ntohs(request.opcode);

 80:  if (request.opcode != RRQ) die("неверный код операции");

 81:

 82:  fileName = request.u.bytes;

 83:  mode = fileName + strlen(fileName) + 1;

 84:

 85:  /* здесь поддерживается только режим bin */

 86:  if (strcmp(mode, "octet")) {

 87:   fprintf(stderr, "неверный режим %s\n", mode);

 88:   exit(1);

 89:  }

 90:

 91:  /* требуется передача при помощи сокета того же семейства и типа,

 92:     с которым мы начинали */

 93:  if ((s = socket(tftpAddr.ai_family, tftpAddr.ai_socktype,

 94:   tftpAddr.ai_protocol)) < 0)

 95:   die("send socket");

 96:

 97:  /* установить удаленный конец сокета на адрес, который

 98:     инициирует данное соединение */

 99:  if (connect(s, &remote, remoteLen))

100:   die("connect");

101:

102:  if ((fd = open(fileName, O_RDONLY)) < 0) {

103:   sendError(s, FILE_NOT_FOUND);

104:   close(s);

105:   return;

106:  }

107:

108:  data.opcode = htons(DATA);

109:  while ((size = read(fd, data.u.data.bytes, 512)) > 0) {

110:   data.u.data.block = htons(++blockNum);

111:

112:   /* размер составляют 2 байта (код операции), 2 байта (номер блока) и данные*/

113:   size += 4;

114:   if (send(s, &data, size, 0) != size)

115:    die("data send");

116:

117:   sizeRead = recv(s, &response, sizeof(response), 0);

118:   if (sizeRead < 0) die("recv ack");

119:

120:   response.opcode = ntohs(response.opcode);

121:   if (response.opcode != ACK) {

122:    fprintf(stderr, "непредвиденный код операции в отклике\n");

123:    exit(1);

124:   }

125:

126:   response.u.ack.block = ntohs(response.u.ack.block);

127:   if (response.u.ack.block != blockNum) {

128:    fprintf(stderr, "получено подтверждение неверного блока\n");

129:    exit(1);

130:   }

131:

132:   /* если блок, который мы только что отправили, содержит

133:      меньше 512 байт, то задача выполнена */

134:   if (size < 516) break;

135:  }

136:

137:  close(s);

138: }

139:

140: int main(int argc, char ** argv) {

141:  struct addrinfo hints, * addr;

142:  char * portAddress = "tftp";

143:  int s;

144:  int rc;

145:  int bytes, fromLen;

146:  struct sockaddr from;

147:  struct tftpPacket packet;

148:

149:  if (argc > 2) {

150:   fprintf(stderr, "использование: tftpserver [порт]\n");

151:   exit(1);

152:  }

153:

154:  if (argv[1]) portAddress = argv[1];

155:

156:  memset(&hints, 0, sizeof (hints));

157:

158:  hints.ai_socktype = SOCK_DGRAM;

159:  hints.ai_flags = AI_ADDRCONFIG | AI_PASSIVE;

160:  if ((rc = getaddrinfo(NULL, portAddress, &hints, &addr)))