Андрей Робачевский - Операционная система UNIX

• Название: Операционная система UNIX
• Автор: Андрей Робачевский
• Издательство: BHV - Санкт-Петербург
• Жанр: Программное обеспечение
• Год: 1997
• ISBN: 5-7791-0057-8

Книга посвящена семейству операционных систем UNIX и содержит информацию о принципах организации, идеологии и архитектуре, объединяющих различные версии этой операционной системы.

В книге рассматриваются: архитектура ядра UNIX (подсистемы ввода/вывода, управления памятью и процессами, а также файловая подсистема), программный интерфейс UNIX (системные вызовы и основные библиотечные функции), пользовательская среда (командный интерпретатор shell, основные команды и утилиты) и сетевая поддержка в UNIX (протоколов семейства TCP/IP, архитектура сетевой подсистемы, программные интерфейсы сокетов и TLI).

Для широкого круга пользователей

---

#include <tiuser.h>

int t_accept(int fd, int connfd, struct t_call *call);

Аргумент fd адресует транспортный узел, принявший запрос (тот же, что и для функции t_listen(3N)). Аргумент connfd адресует транспортный узел, для которого будет установлено соединение с удаленным узлом. За создание нового транспортного узла отвечает сама программа (т.е. необходим явный вызов функции t_open(3N)), при этом fd может по-прежнему использоваться для обслуживания поступающих запросов.

Как и в случае t_listen(3N), через аргумент call передается информация об удаленном транспортном узле.

После возврата из функции t_accept(3N) между двумя узлами (connfd и удаленным узлом-клиентом) образован виртуальный канал, готовый к передаче прикладных данных.

Для обмена прикладными данными после установления соединения используются две функции: t_rcv(3N) для получения и t_snd(3N) для передачи. Они имеют следующий вид:

#include <tiuser.h>

int t_rcv(int fildes, char *buf, unsigned nbytes, int* flags);

int t_snd(int fildes, char *buf, unsigned nbytes, int flags);

Первые три аргумента соответствуют аналогичным аргументам системных вызовов read(2) и write(2). Аргумент flags функции t_snd(3N) может содержать следующие флаги:

T_EXPEDITED Указывает на отправление экстренных данных T_MORE Указывает, что данные составляют логическую запись, продолжение которой будет передано последующими вызовами t_snd(3N). Напомним, что TCP обеспечивает неструктурированный поток и, следовательно, не поддерживает данной возможности

Эту информацию принимающий узел получает с помощью t_rcv(3N) также через аргумент flags.

Для протоколов без предварительного установления соединения используются функции t_rcvdata(3N) и t_snddata(3N) для получения и передачи датаграмм соответственно. Функции имеют следующий вид:

#include <tiuser.h>

int t_rcvudata(int fildes, struct t_unitdata *unitdata,

 int* flags);

int t_sndudata(int fildes, struct t_unitdata *unitdata);

Для передачи данных используется структура unitdata, имеющая следующие поля:

struct netbuf addr Адрес удаленного транспортного узла struct netbuf opt Опции протокола struct netbuf udata Прикладные данные

Созданный транспортный узел может быть закрыт с помощью функции t_close(3N). Заметим, что при этом соединение, или виртуальный канал, с которым ассоциирован данный узел, в ряде случаев не будет закрыт. Функция t_close(3N) имеет вид:

#include <tiuser.h>

int t_close(int fd);

где fd определяет транспортный узел. Вызов этой функции приведет к освобождению ресурсов, связанных с транспортным узлом, а последующий системный вызов close(2) освободит и файловый дескриптор. Судьба виртуального канала (если таковой существует) зависит от того, является ли транспортный узел, адресующий данный канал, единственным. Если это так, соединение немедленно разрывается. В противном случае, например, когда несколько файловых дескрипторов адресуют один и тот же транспортный узел, виртуальный канал продолжает существовать.

Завершая разговор о программном интерфейсе TLI, необходимо упомянуть об обработке ошибок. Для большинства функций TLI свидетельством ошибки является получение -1 в качестве возвращаемого значения. Напротив, в случае нормального завершения эти функции возвращают 0. Как правило, при неудачном завершении функции TLI код ошибки сохраняется в переменной t_errno, подобно тому, как переменная errno хранит код ошибки системного вызова. Для вывода сообщения, расшифровывающего причину ошибки, используется функция t_error(3N):

#include <tiuser.h>

void t_error(const char *errmsg);

При вызове t_error(3N) после неудачного завершения какой-либо функции TLI будет выведено сообщение errmsg, определенное разработчиком программы, за которым последует расшифровка ошибки, связанной с кодом t_errno. Если значение t_errno равно TSYSERR, то расшифровка представляет собой стандартное сообщение о системной ошибке, связанной с переменной errno.

В заключение в качестве иллюстрации программного интерфейса TLI приведем пример приложения клиент-сервер. Как и в предыдущих примерах, сервер принимает сообщения от клиента и отправляет их обратно. Клиент, в свою очередь, выводит полученное сообщение на экран. В качестве сообщения, как и прежде, выступает жизнерадостное приветствие "Здравствуй, мир!".

Сервер

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <tiuser.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <stdio.h>

#include <fcntl.h>

#include <netdb.h>

/* Номер порта, известный клиентам */

#define PORTNUM 1500

main(argc, argv)

int argc;

char *argv[];

{

 /* Дескрипторы транспортных узлов сервера */

 int tn, ntn;

 int pid, flags;

 int nport;

 /* Адреса транспортных узлов сервера и клиента */

 struct sockaddr_in serv_addr, *clnt_addr;

 struct hostent *hp;

 char buf[80], hname[80];

 struct t_bind req;

 struct t_call *call;

 /* Создадим транспортный узел. В качестве поставщика

    транспортных услуг выберем модуль TCP */

 if ((tn = t_open("/dev/tcp", O_RDWR, NULL)) == -1) {

  t_error("Ошибка вызова t_open()");

  exit(1);

 }

 /* Зададим адрес транспортного узла — он должен быть

    известен клиенту */

 nport = PORTNUM;

 /* Приведем в соответствие порядок следования байтов для хоста

    и сети */

 nport = htons((u_short)nport);

 bzero(&serv_addr, sizeof(serv_addr));

 serv_addr.sin_family = AF_INET;

 serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

 serv_addr.sin_port = nport;

 req.addr.maxlen = sizeof(serv_addr);

 req.addr.len = sizeof(serv_addr);

 req.addr.buf = (char*)&serv_addr;

 /* Максимальное число запросов, ожидающих обработки,

    установим равным 5 */

 req.qlen = 5;

 /* Свяжем узел с запросом */

 if (t_bind(tn, &req, (struct t_bind*)0) < 0) {

  t_error("Ошибка вызова t_bind();

  exit(1);

 }

 fprintf(stderr, "Адрес сервера: %s\n",

  inet_ntoa(serv_addr.sin_addr));

 /* Поскольку в структуре t_call нам понадобится только буфер

    для хранения адреса клиента, разместим ее динамически */

 if ((call =

  (struct t_call*)t_alloc(tn, T_CALL, T_ADDR)) == NULL) {

  t_error("Ошибка вызова t_alloc()");

  exit(2);

 }

 call->addr.maxlen = sizeof(serv_addr);

 call->addr.len = sizeof(srv_addr);

 call->opt.len = 0;

 call->update.len = 0;

 /* Бесконечный цикл получения и обработки запросов */

 while (1) {

  /* Ждем поступления запроса на установление соединения */

  if (t_listen(s, call) < 0) {

   t_error("Ошибка вызова t_listen()");

   exit(1);

  }

  /* Выведем информацию о клиенте, сделавшем запрос */

  clnt_addr = (struct sockaddr_in*)call->addr.buf;

  printf("Клиент: %s\n", inet_ntoa(clnt_addr->sin_addr));

  /* Создадим транспортный узел для обслуживания запроса */

  if (ntn = t_open("/dev/tcp", O_RDWR, (struct t_info*)0)) < 0) {

   t_error("Ошибка вызова t_open()");

   exit(1);

  }

  /* Пусть система сама свяжет его с подходящим адресом */

  if (t_bind(ntn, (struct t_bind*)0), (struct t_bind*)0) < 0) {

   t_error("Ошибка вызова t_accept()");

   exit(1);

  }

  /* Примем запрос и переведем его обслуживание на новый

     транспортный узел */

  if (t_accept(tn, ntn, call) < 0) {

   t_error("Ошибка вызова t_accept()");

   exit(1);

  }

  /* Создадим новый процесс для обслуживания запроса.

     При этом родительский процесс продолжает принимать

     запросы от клиентов */

  if ((pid = fork()) == -1) {

   t_error("Ошибка вызова fork()");

   exit(1);

  }

  if (pid == 0) {

   int nbytes;

   /* Дочерний процесс: этот транспортный узел уже не нужен,