16.6. Неблокируемая функция accept

16.6. Неблокируемая функция accept

Как было сказано в главе 6, функция select сообщает, что прослушиваемый сокет готов для чтения, когда установленное соединение готово к обработке функцией accept. Следовательно, если мы используем функцию select для определения готовности входящих соединений, то нам не нужно делать прослушиваемый сокет неблокируемым, потому что когда функция select сообщает нам, что соединение установлено, функция accept обычно не является блокируемой.

К сожалению, существует определенная проблема, связанная со временем, способная запутать нас [34]. Чтобы увидеть эту проблему, изменим код нашего эхо- клиента TCP (см. листинг 5.3) таким образом, чтобы после установления соединения серверу отсылался сегмент RST. В листинге 16.14 представлена новая версия.

Листинг 16.14. Эхо-клиент TCP, устанавливающий соединение и посылающий серверу сегмент RST

//nonblock/tcpcli03.c

 1 #include "unp.h"

 2 int

 3 main(int argc, char **argv)

 4 {

 5  int sockfd;

 6  struct linger ling;

 7  struct sockaddr_in servaddr;

 8  if (argc != 2)

 9   err_quit("usage: tcpcli <IPaddress>");

10  sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

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

12  servaddr.sin_family = AF_INET;

13  servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);

14  Inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr);

15  Connect(sockfd, (SA*)&servaddr, sizeof(servaddr));

16  ling.l_onoff = 1; /* для отправки сегмента RST при закрытии соединения */

17  ling.l_linger = 0;

18  Setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_LINGER, &ling, sizeof(ling));

19  Close(sockfd);

20  exit(0);

21 }

Установка параметра сокета SO_LINGER

16-19 Как только соединение устанавливается, мы задаем параметр сокета SO_LINGER, устанавливая флаг l_onoff в единицу и обнуляя время l_linger. Как утверждалось в разделе 7.5, это вызывает отправку RST на сокете TCP при закрытии соединения. Затем с помощью функции close мы закрываем сокет.

Потом мы изменяем наш сервер TCP, приведенный в листингах 6.3 и 6.4, с тем чтобы после сообщения функции select о готовности прослушиваемого сокета для чтения, но перед вызовом функции accept наступала пауза. В следующем коде, взятом из начала листинга 6.4, две добавленные строки помечены знаком +.

  if (FD_ISSET(listenfd, &rset)) { /* новое соединение */

+  printf("listening socket readable ");

+  sleep(5);

   clilen = sizeof(cliaddr);

   connfd = Accept(listenfd, (SA*)&cliaddr, &clilen);

Здесь мы имитируем занятый сервер, который не может вызвать функцию accept сразу же, как только функция select сообщит, что прослушиваемый сокет готов для чтения. Обычно подобное замедление со стороны сервера не вызывает проблем (на самом деле именно для этих ситуаций предусмотрена очередь полностью установленных соединений). Но поскольку после установления соединения от клиента прибыл сегмент RST, у нас возникает проблема.

В разделе 5.11 мы отмечали, что когда клиент разрывает соединение до того, как сервер вызывает функцию accept, в Беркли-реализациях прерванное соединение не возвращается серверу, в то время как другие реализации должны возвращать ошибку ECONNABORTED, но часто вместо нее возвращают ошибку EPROTO. Рассмотрим Беркли-реализацию.

? Клиент устанавливает соединение и затем прерывает его, как показано в листинге 16.14.

? Функция select сообщает процессу сервера, что дескриптор готов для чтения, но у сервера вызов функции accept занимает некоторое, хотя и непродолжительное, время.

? После того, как сервер получил сообщение от функции select, и прежде, чем была вызвана функция accept, прибыл сегмент RST от клиента.

? Установленное соединение удаляется из очереди, и мы предполагаем, что не существует никаких других установленных соединений.

? Сервер вызывает функцию accept, но поскольку установленных соединений нет, он оказывается заблокирован.

Сервер останется блокированным в вызове функции accept до тех пор, пока какой-нибудь другой клиент не установит с ним соединение. Но если сервер аналогичен показанному в листинге 6.4, в это время он заблокирован в вызове функции accept и не может обрабатывать никакие другие готовые дескрипторы.

ПРИМЕЧАНИЕ

Проблема в некоторой степени аналогична проблеме, называемой атакой типа «отказ в обслуживании», описанной в разделе 6.8. Однако в данном случае сервер выходит из состояния блокировки, как только другой клиент установит соединение.

Чтобы решить эту проблему, нужно соблюдать два следующих правила:

1. Всегда делать прослушиваемый сокет неблокируемым, если мы используем функцию select для определения того, готово ли соединение к обработке функцией accept.

2. Игнорировать следующие ошибки, возникающие при повторном вызове функции accept: EWOULDBLOCK (для Беркли-реализаций, когда клиент разрывает соединение), ECONNABORTED (для реализаций POSIX, когда клиент разрывает соединение), EPROTO (для реализаций SVR4, когда клиент разрывает соединение) и EINTR (если перехватываются сигналы).