Sistemati client e server echo
authorSimone Piccardi <piccardi@gnulinux.it>
Sun, 17 Jun 2001 21:58:46 +0000 (21:58 +0000)
committerSimone Piccardi <piccardi@gnulinux.it>
Sun, 17 Jun 2001 21:58:46 +0000 (21:58 +0000)
elemtcp.tex
simpltcp.tex
sources/SimpleEchoTCPClient.c

index 38dcee79a9cf2a88d790e2e5a70f634dab3db2c7..270b9a585b2860879aa999d66bb2ec38c324663c 100644 (file)
@@ -1067,7 +1067,6 @@ parte di un client un processo figlio che si incarichi della gestione della
 comunicazione.
 
 
-
 \subsection{Un esempio di server \textit{daytime} concorrente}
 \label{sec:TCPel_cunc_daytime}
 
index 9f6b9498045c987158ebd4479b923c28c802507b..4b2efecbfd09d47887d2f1a33cc069da0ffc7de8 100644 (file)
@@ -42,7 +42,7 @@ Il server si compone di un corpo principale, costituito dalla funzione
 \texttt{main} che si incarica di creare il socket, metterlo in ascolto di
 connessioni in arrivo e creare un processo figlio a cui delegare la gestione
 di ciascuna connessione. Questa parte, riportata in \nfig, è sostanzialmente
-identica a quella vista nell'esempio in \figref{sec:TCPelem_serv_code}.
+identica a quella vista nell'esempio in \secref{sec:TCPelem_serv_code}.
 
 \begin{figure}[!htb]
   \footnotesize
@@ -100,21 +100,216 @@ int main(int argc, char *argv[])
     exit(0);
 }
   \end{lstlisting}
-  \caption{Codice della funzione \texttt{main} del server
-    \texttt{SimpleEchoTCPServer.c} per il servizio \texttt{echo}.}
+  \caption{Codice della funzione \texttt{main} della prima versione del server
+    per il servizio \texttt{echo}.}
   \label{fig:TCPsimpl_serv_code}
 \end{figure}
 
-La struttura del server è sostanzialmente a quella dell'esempio precedente, ed
-ad esso si applicano le considerazioni fatte in
-\secref{sec:TCPel_cunc_daytime}, le uniche differenze rispetto all'esempio in
-\figref{sec:TCPelem_serv_code} è che in questo caso per il socket in ascolto
-viene usata la porta 7 e tutta la gestione della comunicazione è delegata alla
-funzione \texttt{SockEcho}.
+La struttura di questa prima versione del server è sostanzialmente a quella
+dell'esempio precedente, ed ad esso si applicano le considerazioni fatte in
+\secref{sec:TCPel_cunc_daytime}. Le uniche differenze rispetto all'esempio in
+\figref{fig:TCPelem_serv_code} sono che in questo caso per il socket in
+ascolto viene usata la porta 7 e tutta la gestione della comunicazione è
+delegata alla funzione \texttt{SockEcho}. Per ogni connessione viene creato un
+processo figlio, il quale si incarica di lanciare la funzione
+\texttt{SockEcho}.
 
+Il codice della funzione \texttt{SockEcho} è invece mostrata in \nfig, la
+comunicazione viene gestita all'interno del ciclo (linee \texttt{\small
+  6--8}).  I dati inviati dal client vengono letti dal socket con una semplice
+\texttt{read} (che ritorna solo in presenza di dati in arrivo), la riscrittura
+viene invece gestita dalla funzione \texttt{SockWrite} (descritta a suo tempo
+in \figref{fig:sock_SockWrite_code}) che si incarica di tenere conto
+automaticamente della possibilità che non tutti i dati di cui è richiesta la
+scrittura vengano trasmessi con una singola \texttt{write}.
+
+Quando il client chiude la connessione il ricevimento del FIN fa ritornare la
+\texttt{read} con un numero di byte letti pari a zero, il che causa l'uscita
+dal ciclo e il ritorno della funzione, che a sua volta causa la terminazione
+del processo figlio.
+
+
+\begin{figure}[!htb]
+  \footnotesize
+  \begin{lstlisting}{}
+void SockEcho(int sockfd) {
+    char buffer[MAXLINE];
+    int nread, nwrite;
+    
+    /* main loop, reading 0 char means client close connection */
+    while ( (nread = read(sockfd, buffer, MAXLINE)) != 0) {
+        nwrite = SockWrite(sockfd, buffer, nread);
+    }
+    return;
+}
+  \end{lstlisting}
+  \caption{Codice della prima versione della funzione \texttt{SockEcho} per la
+    gestione del servizio \texttt{echo}.}
+  \label{fig:TCPsimpl_sockecho_code}
+\end{figure}
 
 
 \subsection{Il client}
 \label{sec:TCPsimp_server_main}
 
+Il codice del client è riportato in \nfig, anche esso ricalca la struttura del
+precedente client per il servizio \texttt{daytime} (vedi
+\secref{sec:net_cli_sample}) ma, come per il server, lo si è diviso in due
+parti, inserendo la parte relativa alle operazioni specifiche previste per il
+protocollo \texttt{echo} in una funzione a parte.
+\begin{figure}[!htb]
+  \footnotesize
+  \begin{lstlisting}{}
+int main(int argc, char *argv[])
+{
+/* 
+ * Variables definition  
+ */
+    int sock_fd, i;
+    struct sockaddr_in serv_add;
+    ...
+    /* create socket */
+    if ( (sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
+        perror("Socket creation error");
+        return -1;
+    }
+    /* initialize address */
+    memset((void *) &serv_add, 0, sizeof(serv_add)); /* clear server address */
+    serv_add.sin_family = AF_INET;                   /* address type is INET */
+    serv_add.sin_port = htons(7);                    /* echo port is 7 */
+    /* build address using inet_pton */
+    if ( (inet_pton(AF_INET, argv[optind], &serv_add.sin_addr)) <= 0) {
+        perror("Address creation error");
+        return -1;
+    }
+    /* extablish connection */
+    if (connect(sock_fd, (struct sockaddr *)&serv_add, sizeof(serv_add)) < 0) {
+        perror("Connection error");
+        return -1;
+    }
+    /* read daytime from server */
+    EchoClient(stdin, sock_fd);
+    /* normal exit */
+    return 0;
+}
+  \end{lstlisting}
+  \caption{Codice della prima versione del client \texttt{echo}.}
+  \label{fig:TCPsimpl_sockecho_code}
+\end{figure}
+
+La funzione \texttt{main} si occupa della creazione del socket e della
+connessione (linee \texttt{\small 10--27}) secondo la stessa modalità spiegata
+in \secref{sec:net_cli_sample}, il client si connette sulla porta 7
+all'indirizzo specificato dalla linea di comando (a cui si è aggiunta una
+elementare gestione delle opzioni non riportata in figura).
+
+Completata la connessione (quando la funzione \texttt{connect} ritorna) La
+funzione \texttt{EchoClient}, riportata in \nfig, si preoccupa di gestire la
+comunicazione, leggendo una riga alla volta dallo \texttt{stdin}, scrivendola
+sul socket e ristampando su \texttt{stdout} quanto ricevuto in risposta dal
+server. 
+
+\begin{figure}[!htb]
+  \footnotesize
+  \begin{lstlisting}{}
+void EchoClient(FILE * filein, int socket) 
+{
+    char sendbuff[MAXLINE], recvbuff[MAXLINE];
+    int nread; 
+    while (fgets(sendbuff, MAXLINE, filein) != NULL) {
+        SockWrite(socket, sendbuff, strlen(sendbuff)); 
+        nread = SockRead(socket, recvbuff, strlen(sendbuff));        
+        recvbuff[nread] = 0;
+        fputs(recvbuff, stdout);
+    }
+    return;
+}
+  \end{lstlisting}
+  \caption{Codice della prima versione della funzione \texttt{EchoClient} per 
+    la gestione del servizio \texttt{echo}.}
+  \label{fig:TCPsimpl_sockecho_code}
+\end{figure}
+
+La funzione utilizza due buffer per gestire i dati inviati e letti sul socket
+(\texttt{\small 3}).  La comunicazione viene gestita all'interno di un ciclo
+(linee \texttt{\small 5--10}), i dati da inviare sulla connessione vengono
+presi dallo \texttt{stdin} usando la funzione \texttt{fgets} che legge una
+linea di testo (terminata da un \texttt{CR} e fino al massimo di
+\texttt{MAXLINE} caratteri) e la salva sul buffer di invio, la funzione
+\texttt{SockWrite} (\texttt{\small 3}) scrive detti dati sul socket (gestendo
+l'invio multiplo, qualora una singola \texttt{write} non basta, come spiegato
+in \secref{sec:sock_io_behav}).
+
+I dati che vengono riletti indietro con una \texttt{SockRead} sul buffer di
+ricezione e viene inserita la terminazione della stringa (\texttt{\small
+  7--8}) e per poter usare la funzione \texttt{fputs} per scriverli su
+\texttt{stdout}. 
+
+Un end of file inviato su \texttt{stdin} causa il ritorno di \texttt{fgets}
+con un puntatore nullo e l'uscita dal ciclo, al che la subroutine ritorna ed
+il client esce.
+
+
+\section{Il funzionamento del servizio}
+\label{sec:TCPsimpl_normal_work}
+
+Benché il codice dell'esempio precedente sia molto ridotto, esso ci permetterà
+di considerare in dettaglio tutte le problematiche che si possono incontrare
+nello scrivere una applicazione di rete; infatti attraverso l'esame delle sue
+modalità di funzionamento normali, all'avvio e alla terminazione, e di quello
+che avviene nelle varie situazioni limite da una parte potremo approfondire la
+comprensione del protocollo TCP/IP e dall'altra ricavare le indicazioni
+necessarie per essere in gradi di scrivere applicazioni robuste, in grado di
+gestire anche i casi limite.
+
+
+\subsection{L'avvio e il funzionamento}
+\label{sec:TCPsimpl_startup}
+
+Il primo passo è compilare e lanciare il server (da root, per poter usare la
+porta 7 che è riservata), alla partenza esso eseguirà l'apertura passiva con
+la sequenza delle chiamate a \texttt{socket}, \texttt{bind}, \texttt{listen} e
+poi si bloccherà nella \texttt{accept}. A questo punto si potrà controllarne
+lo stato con \texttt{netstat}:
+
+\begin{verbatim}
+[piccardi@roke piccardi]$ netstat -ant
+Active Internet connections (servers and established)
+Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State 
+...
+tcp        0      0 *:echo                  *:*                     LISTEN
+...
+\end{verbatim} %$
+
+che ci mostra come il socket sia in ascolto sulla porta richiesta, accendo
+connessioni da qualunque indirizzo e da qualunque porta e su qualunque
+interfaccia locale.
+
+A questo punto si può lanciare il client, esso chiamerà \texttt{socket} e
+\texttt{connect}, una volta completato il three way handshake la funzione
+\texttt{connect} ritornerà nel client e la \texttt{accept} nel server e la
+connessione è stabilita, usando di nuovo \texttt{netstat} otterremmo:
+\begin{verbatim}
+Active Internet connections (servers and established)
+Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State
+tcp        0      0 *:echo                  *:*                     LISTEN
+tcp        0      0 roke:echo               gont:32981              ESTABLISHED
+\end{verbatim}
+
+A questo punto  lo stato è il seguente: 
+
+
+\begin{itemize}
+\item il client chiama la funzione \texttt{EchoClient} che si blocca sulla
+  \texttt{fgets} dato che non si è ancora scritto nulla sul terminale.
+\item il server eseguirà una \texttt{fork} facendo chiamare al processo figlo
+  la funzione \texttt{SockEcho}, quest'ultima si bloccherà sulla \texttt{read}
+  dal socket sul quale ancora non sono presenti dati.
+\item il 
+\end{itemize}
+il server eseguira una \texttt{fork} facendo chiamare al
+processo figlo la funzione \texttt{SockEcho}, la quale eseguirà una read s
+
+
+
 
index 73654529b7f825e3da66d66d4ce994c46d54db91..31adf9fdabc7793ab906b6af25e8658f055cd854 100644 (file)
@@ -8,7 +8,7 @@
  *
  * Usage: echo -h give all info's
  *
- * $Id: SimpleEchoTCPClient.c,v 1.2 2001/06/13 17:17:15 piccardi Exp $
+ * $Id: SimpleEchoTCPClient.c,v 1.3 2001/06/17 21:58:46 piccardi Exp $
  *
  ****************************************************************/
 /* 
@@ -105,10 +105,7 @@ void EchoClient(FILE * filein, int socket)
     int nread; 
     while (fgets(sendbuff, MAXLINE, filein) != NULL) {
        SockWrite(socket, sendbuff, strlen(sendbuff)); 
-       if ( (nread = read(socket, recvbuff, MAXLINE)) == 0) {
-           perror("Sever read error:");
-           exit(-1);
-       }
+       nread = SockRead(socket, recvbuff, strlen(sendbuff));
        recvbuff[nread] = 0;
        fputs(recvbuff, stdout);
     }