16.4. Неблокируемая функция connect: клиент времени и даты

16.4. Неблокируемая функция connect: клиент времени и даты

В листинге 16.7 показана наша функция connect_nonb, вызывающая неблокируемую функцию connect. Мы заменяем вызов функции connect, имеющийся в листинге 1.1, следующим фрагментом кода:

if (connect_nonb(sockfd, (SA*)&servaddr, sizeof(servaddr), 0) < 0)

err_sys("connect error");

Первые три аргумента являются обычными аргументами функции connect, а четвертый аргумент — это число секунд, в течение которых мы ждем завершения установления соединения. Нулевое значение подразумевает отсутствие тайм- аута для функции select; следовательно, для установления соединения TCP ядро будет использовать свой обычный тайм-аут.

Листинг 16.7. Неблокируемая функция connect

//lib/connect_nonb.c

 1 #include "unp.h"

 2 int

 3 connect_nonb(int sockfd, const SA *saptr, socklen_t salen, int nsec)

 4 {

 5  int flags, n, error;

 6  socklen_t len;

 7  fd_set rset, wset;

 8  struct timeval tval;

 9  flags = Fcntl(sockfd, F_GETFL, 0);

10  Fcntl(sockfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);

11  error = 0;

12  if ((n = connect(sockfd, saptr, salen)) < 0)

13   if (errno != EINPROGRESS)

14    return (-1);

15  /* Пока соединение устанавливается, мы можем заняться чем-то другим */

16  if (n == 0)

17   goto done; /* функция connect завершилась немедленно */

18  FD_ZERO(&rset);

19  FDSET(sockfd, &rset);

20  wset = rset;

21  tval.tv_sec = nsec;

22  tval.tv_usec = 0;

23  if ((n = Select(sockfd + 1, &rset, &wset, NULL,

24   nsec ? &tval : NULL)) == 0) {

25   close(sockfd); /* тайм-аут */

26   errno = ETIMEDOUT;

27   return (-1);

28  }

29  if (FD_ISSET(sockfd, &rset) || FD_ISSET(sockfd, &wset)) {

30   len = sizeof(error);

31   if (getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, &len) < 0)

32    return (-1); /*в Solaris ошибка, ожидающая обработки */

33  } else

34   err_quit("select error: sockfd not set");

35 done:

36  Fcntl(sockfd, F_SETFL, flags); /* восстанавливаем флаги, задающие статус файла */

37  if (error) {

38   close(sockfd); /* на всякий случай */

39   errno = error;

40   return (-1);

41  }

42  return (0);

43 }

Задание неблокируемого сокета

9-10 Мы вызываем функцию fcntl, которая делает сокет неблокируемым.

11-14 Мы вызываем неблокируемую функцию connect. Ошибка, которую мы ожидаем (EINPROGRESS), указывает на то, что установление соединения началось, но еще не завершилось [128, с. 466]. Любая другая ошибка возвращается вызывающему процессу.

Выполнение других процессов во время установления соединения

15 На этом этапе мы можем делать все, что захотим, ожидая завершения установления соединения.

Проверка немедленного завершения

16-17 Если неблокируемая функция connect возвратила нуль, установление соединения завершилось. Как мы сказали, это может произойти, когда сервер находится на том же узле, что и клиент.

Вызов функции select

18-24 Мы вызываем функцию select и ждем, когда сокет будет готов либо для чтения, либо для записи. Мы обнуляем rset, включаем бит, соответствующий sockfd в этом наборе дескрипторов и затем копируем rset в wset. Это присваивание, возможно, является структурным присваиванием, поскольку обычно наборы дескрипторов представляются как структуры. Далее мы инициализируем структуру timeval и затем вызываем функцию select. Если вызывающий процесс задает четвертый аргумент нулевым (что соответствует использованию тайм-аута по умолчанию), следует задать в качестве последнего аргумента функции select пустой указатель, а не структуру timeval с нулевым значением (означающим, что мы не ждем вообще).

Обработка тайм-аутов

25-28 Если функция select возвращает нуль, это означает, что время таймера истекло, и мы возвращаем вызывающему процессу ошибку ETIMEDOUT. Мы также закрываем сокет, чтобы трехэтапное рукопожатие не продолжалось.

Проверка возможности чтения или записи

29-34 Если дескриптор готов для чтения или для записи, мы вызываем функцию getsockopt, чтобы получить ошибку сокета (SO_ERROR), ожидающую обработки. Если соединение завершилось успешно, это значение будет нулевым. Если при установлении соединения произошла ошибка, это значение является значением переменной errno, соответствующей ошибке соединения (например, ECONNREFUSED, ETIMEDOUT и т.д.). Мы также сталкиваемся с нашей первой проблемой переносимости. Если происходит ошибка, Беркли-реализации функции getsockopt возвращают нуль, а ошибка, ожидающая обработки, возвращается в нашей переменной error. Но в системе Solaris сама функция getsockopt возвращает -1, а переменная errno при этом принимает значение, соответствующее ошибке, ожидающей обработки. В нашем коде обрабатываются оба сценария.

Восстановление возможности блокировки сокета и завершение

36-42 Мы восстанавливаем флаги, задающие статус файла, и возвращаемся. Если наша переменная errno имеет ненулевое значение в результате выполнения функции getsockopt, это значение хранится в переменной errno, и функция возвращает -1.

Как мы сказали ранее, проблемы переносимости для функции connect связаны с различными реализациями сокетов и отключения блокировки. Во-первых, возможно, что установление соединения завершится и придут данные для собеседника до того, как будет вызвана функция select. В этом случае сокет будет готов для чтения и для записи при успешном выполнении функции, как и при неудачном установленном соединении. В нашем коде, показанном в листинге 16.7, этот сценарий обрабатывается при помощи вызова функции getsockopt и проверки на наличие ошибки, ожидающей обработки, для сокета.

Во-вторых, проблема в том, как определить, успешно завершилось установление соединения или нет, если мы не можем считать возможность записи единственным указанием на успешное установление соединения. В Usenet предлагалось множество решений этой проблемы, которые заменяют наш вызов функции getsockopt в листинге 16.7:

1. Вызвать функцию getpeername вместо функции getsockopt. Если этот вызов окажется неудачным и возвратится ошибка ENOTCONN, значит, соединение не было установлено, и чтобы получить ошибку, ожидающую обработки, следует вызвать для сокета функцию getsockopt с SO_ERROR.

2. Вызвать функцию read с нулевым значением аргумента length. Если выполнение функции read окажется неудачным, функция connect выполнилась неудачно, и переменная errno из функции read при этом указывает на причину неудачной попытки установления соединения. Если соединение успешно установлено, функция read возвращает нуль.

3. Снова вызвать функцию connect. Этот вызов окажется неудачным, и если ошибка — EISCONN, сокет уже присоединен, а значит, первое соединение завершилось успешно.

К сожалению, неблокируемая функция connect — это одна из самых сложных областей сетевого программирования с точки зрения переносимости. Будьте готовы к проблемам совместимости, особенно с более ранними реализациями. Более простой технологией является создание потока (см. главу 26) для обработки соединения.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.