А. Робачевский - Операционная система UNIX (1114671), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Даже в случае взаимодействия с использованием виртуального каналаклиент может пожелать зарегистрировать собственный адрес, не по!лагаясь при этом на систему.UNIX доменInternet доменunsockaddr inAF_UNIXportIP%адресИмя файлат2 байта1s2 байта)йтадо 10He используется86айтРис. 3.23. Адреса сокетовНазначение адреса для клиента также можно выполнить с помощью сис!темного вызоваустанавливающего связь с сервером и автомати!чески связывающего сокет клиента с локальным коммуникационным уз!лом.
Вызовимеет вид:ttincludettincludeintsockfd, struct sockaddr *servaddr, intХарактер этого вызова предполагает создание виртуального канала и, та!ким образом, используется для предварительного установления связи меж!ду коммуникационными узлами. В этом случае клиенту нет необходимостиwww.books-shop.com272Глава 3.управления процессамиявно связыватьс помощью системного вызоваЛокальныйузел коммуникационного канала указывается дескриптором сокетаsockfd, для которого система автоматически выбирает приемлемые значе!ния локального адреса и процесса.
Удаленный узел определяется аргумен!том servaddr, который указывает на адрес сервера, a addrlen задает егодлину.Вызовможет также применяться и клиентами, использующимибез создания виртуального канала. В этом случаене вызывает фактического соединения с сервером, а являетсяудобным способом сохранения параметров адресата (сервера), которомубудут направлятьсяПри этом клиент будет избавлен от необ!ходимости указывать адрес сервера при каждом отправлении данных.Следующие два вызова используются сервером только при взаимодейст!вии, основанном на предварительном создании виртуального канала меж!ду сервером и клиентом.Системный вызов listen(2) информирует систему, что сервер готов прини!мать запросы.
Он имеет следующий вид:int(int sockfd, intЗдесь параметр s o c k f d определяет сокет, который будет использоватьсядля получения запросов. Предполагается, что сокет был предварительносвязан с известным адресом. Параметр backlog указывает максимальноечисло запросов на установление связи, которые могут ожидать обработкиФактическую обработку запроса клиента на установление связи произво!дит системный вызовintsockfd, struct sockaddrintВызов accept(2) извлекает первый запрос из очереди и создает новый со!кет, характеристики которого не отличаются от сокета sockfd, и такимЕсли в момент получения запроса на установление связи очередь ожидающих запросовдостигла своего максимального значения, вызовклиента завершится с ошибкойдляUNIX (AF_UNIX). Для других доменов результат зависит от то!го, поддерживает ли протокол повторную передачу запроса.
Например, протокол TCP(домен AF_INET) будет передавать повторные запросы, пока число запросов в очереди неуменьшится, либо не произойдет тайм!аут, определенный для протокола. В последнемслучае вызов клиента завершится с ошибкойwww.books-shop.comмежду процессами273образом завершает создание виртуального канала со стороны сервера. Од!новременно accept(2) возвращает параметры удаленного коммуникацион!ного узла — адрес клиента clntaddr и его размерНовый сокетиспользуется для обслуживания созданного виртуального канала, а полу!ченный адрес клиента исключает анонимность последнего. Дальнейшийтипичный сценарий взаимодействия имеет вид:=Создать сокетСвязать его с известным локальнымадресомОрганизовать очередь запросов..for ( ;) {newsockfd =if()0) {close (sockfd)Получить запросПородить дочерний процессДочерний процессexit (0)}elseclose (newsockfd)Родительский процесс}В этом сценарии, в то время как дочерний процесс обеспечивает фактиче!ский обмен данными с клиентом, родительский процесс продолжает"прослушивать" поступающие запросы, порождая для каждого из них от!дельный процесс!обработчик.
Очередь позволяет буферизировать запросына время, пока сервер завершает вызов accept(2) и затем создает дочернийпроцесс. Заметим, что новый сокет n e w s o c k f d , полученный в результатевызова accept(2), адресует полностью определенный коммуникационныйканал: протокол и полные адреса обоих узлов — клиента и сервера. На!против, для сокета sockfd определена только локальная часть канала. Этопозволяет серверу продолжать использовать sockfd для "прослушивания"последующих запросов.Наконец, если для сокетов потока при приеме и передаче данных могутбыть использованы стандартные вызовы read(2) итодата!грамм должны пользоваться специальными системными вызовами (этивызовы также доступны для сокетов других типов):ftincludeint send(int s, const charintintints, const charint len, int flags,const struct sockaddrintints, char *buf, int len, int flags);int recvfrom(int s, charint len, int flags,struct sockaddrintwww.books-shop.com274Глава 3.управления процессамиФункцииииспользуются для передачи данных удаленно!му узлу, а функции recv(2) и— для их приема.
Основным раз!личием между ними является то, что функциии recv(2) могут бытьиспользованы только для "подсоединенного" сокета, т. е. после вызоваВсе эти вызовы используют в качестве первого аргумента дескриптор соке!та, через который производится обмен данными. Аргумент msg содержитсообщение длинойкоторое должно быть передано по адресу toaddr,длина которого составляетбайтов. Для функциииспользует!ся адрес получателя, установленный предшествовавшим вызовомАргумент buf представляет собой буфер, в который копируютсяполученные данные.Параметрможет принимать следующие значения:Передать или принять экстренные данныевместо обычныхПросмотреть данные, не удаляя их из системного буфера (последую%щие операции чтения получат те же данные)Пример использования сокетовВ заключение приведем пример использования сокетов для организациимежпроцессного взаимодействия.
Поскольку в данном разделе не затрагива!ются сетевые вопросы, то икоторые будут использованы в приме!ре, принадлежат домену UNIX. Как и в предыдущих примерах, функцио!нальность нашей распределенной системы не отличается разнообразием:клиент посылает серверу сообщение "Здравствуй,а сервер отправ!ляет его обратно клиенту, который после получения выводит сообщениена экран.В примере использованы сокеты датаграмм, которые в домене UNIX прак!тически не отличаются от сокетов потока. В качестве адреса сервера пред!лагается имя файла(мы полагаем, что в системе запущентолько один сервер из данного каталога). Предполагается, что клиентызаранее знают этот адрес. Сервер связывает созданный сокет с этим ло!кальным адресом и таким образом регистрируется в системе.
Начиная сэтого момента он готов к получению и обработке сообщений. Сервер на!чинает бесконечный цикл, ожидая сообщений от клиентов, блокируясь навызовеПри получении сообщения сервер отправляет его об!ратно, вызываяСервер:<sys/un.h>MAXBUF 256charwww.books-shop.comмежду процессами275structintsockfd;intsaddrlen, caddrlen,n;/* Создадим сокет*/if=< 0} {создать}/* Свяжем сокет с известным локальным адресом. Поскольку адрес вдомене UNIX представляет собой имя файла, который будет создансистемным вызовомсначала удалим файл с этим именем вслучае, если он сохранился от предыдущего запуска сервера */=.saddrlen =if+(struct sockaddrsaddrlen) < 0){связывания сокета сexit}/* Теперь запустим бесконечный цикл чтения сообщений от клиентови отправления их обратно */=) {caddrlen =n =buf, MAXBUF, 0,(struct sockaddrif ( n < 0) {/* Благодаря вызову recvfromмы знаем адрес клиента, откоторого полученоИспользуем этот адрес для передачисообщения обратноifbuf, n, 0,(struct sockaddrcaddrlen) != n) {}}Клиент создает сокет датаграмм и связывает его со своим уникальным ад!ресом.
Уникальность адреса определяется уникальностью имени файла.Поскольку одновременно могут работать несколько клиентов, возникаетзадача выполнения условия уникальности. Для этого мы используем функ!циюпозволяющую по заданному шаблонуина основании идентификатора текущего процесса получить уникальноеимя, заменяя соответствующим образом символыСвязывание сокетапозволяет при отправлении сообщения неявно указать его "адрес отправи!теля", так что серверу не составляет труда отправить сообщение обратно.www.books-shop.com276Глава 3. Подсистема управления процессамиКлиент:ttinclude<sys/un.h>char= "Здравствуй,ttdefine256char{struct sockaddr_unserv_addr,int sockfd;int saddrlen, caddrlen,/* Установим адрес сервера, с которым мы будем обмениватьсяДля этого заполним структуру данныхкоторуюбудем использовать при отправлении данных серверу с помощьювызоваЗначение адреса известно по предварительнойдоговоренности */=saddrlen =Создадимif+датаграмм */=< 0) {создать}Необходимо связать сокет с некоторым локальным адресом, чтобысервер имел возможность возвратить посланноеЭтот адрес должен быть уникальным в пределах коммуникационного доменат.
е. данной операционной системы. Для обеспечения этого условия,воспользуемся функциейкоторая возвращает уникальноеимя, основанное на представленном шаблоне и идентификаторе нашегопроцесса.=caddrlen =if+(struct sockaddrcaddrlen) < 0){связывания}/* Итак, отправляем сакраментальное приветствие */msglen =ifmsg, msglen, 0,(struct sockaddrsaddrlen) != msglen){передачиwww.books-shop.com277процессами/* Прочитаемif={printfb u f , MAXBUF,О, NULL,< 0)получения сообщенияИ выведем его на экран/* Уберем за собой */exit (0)}Сравнение различных систем межпроцессного взаимодействияЗаканчивая разговор о межпроцессном взаимодействии в UNIX, приведемсводную сравнительную таблицу рассмотренных систем.КаналыПростран%ство именОбъект—СистемныйканалFIFOИмя файла КлючИменован%ныйСозданиеобъектаСвязываниеПередачаданныхУничтоже%ниеwritecloseСообще%нияwritecloseРазделя%емая па%мятьКлюч(доменUNIX)Имя файлаОчередьРазделяемая Коммуника%сообщений область па%ционный узелмятиmsggetmsgsndconnectНепосред%ственный до% writeступsendtocloseЕсли говорить о производительностито наиболее быстрым способомпередачи данных между неродственными процессами является разделяемаяпамять.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
