Основы программирования в Linux

 DBM_LIB_PATH=/usr/lib
 DBM_LIB_FILE=-lgdbm
 # В некоторых дистрибутивах может понадобиться изменить предыдущую
 # строку, чтобы включить библиотеку совместимости, как показано далее.
 # DBM_LIB_FILE=-lgdbm_compat -lgdbm

 .с.о:
  $(CC) $(CFLAGS) -I$(DBM_INC_PATH) $(DFLAGS) -с $<

 app_ui.o: app_ui.c cd_data.h
 cd_dbm.o: cd_dbm.c cd_data.h
 client_f.o: client_f.c cd_data.h cliserv.h
 pipe_imp.o: pipe_imp.c cd_data.h cliserv.h
 server.о: server.с cd_data.h cliserv.h
 client: app_ui.o clientif.o pipe_imp.o
  $(CC) -o client $(DFLAGS) app_ui.о clientif.o pipe_imp.o

 server: server.о cd_dbm.o pipe_imp.o
  $(CC) -o server -L$(DBM_LIB_PATH) $(DFLAGS) server.о cd_dbm.o pipe_imp.o -l$(DBM_LIB_FILE)

 clean:
  rm -f server client_app *.o *~

Цели

Наша задача — отделить часть приложения, работающую с базой данных, от пользовательского интерфейса приложения. Вам также необходимо выполнять один серверный процесс, но разрешить одновременное выполнение множества клиентских процессов и при этом сократить до минимума изменения, вносимые в существующий программный код. Везде, где это возможно, вы сохраните исходный текст приложения неизменным.

Для простоты у вас должна быть возможность создавать (и удалять) каналы внутри приложения, не заставляя администратора системы создавать именованные каналы перед тем, как вы сможете их применять.

Важно также не использовать состояние "активного ожидания", чтобы не тратить времени ЦП на ожидание события. Как вы видели, ОС Linux позволяет приостанавливать выполнение в ожидании событий без потребления значительных ресурсов. Следует применять блокирующие свойства каналов для гарантии эффективного использования ЦП. В конце концов, теоретически сервер может ждать в течение многих часов поступления запроса.

Реализация

В предыдущей версии приложения, реализованного в виде единого процесса, с которой вы познакомились в главе 7, для управления данными применялся набор подпрограмм доступа к данным. К ним относились следующие подпрограммы:

 int database_initialize(const int new_database);
 void database_close(void);
 cdc_entry get_cdc_entry(const char *cd_catalog_ptr);
 cdt_entry get_cdt_entry(const char *cd_catalog_ptr, const int track_no);
 int add_cdc_entry(const cdc_entry entry_to_add);
 int add_cdt_entry(const cdt_entry entry_to_add);
 int del_cdc_entry(const char *cd_catalog_ptr);
 int del_cdt_entry(const char *cd_catalog_ptr, const int track_no);
 cdc_entry search_cdc_entry(const char *cd_catalog_ptr,
  int *first_call_ptr);

В этих функциях очень удобно провести резкую границу между клиентом и сервером.

В реализации в виде единого процесса вы можете разделить приложение на две части (рис. 13.6), несмотря на то, что оно компилировалось как единая программа.

Рис. 13.6 

В клиент-серверную версию приложения вы хотите включить несколько именованных каналов и сопроводительный программный код для связи двух основных частей приложения. На рис. 13.7 показана необходимая структура.

Рис. 13.7 

В данной реализации подпрограммы интерфейса и клиента, и сервера помещены в один файл pipe_imp.c. Это сохраняет в едином файле весь программный код, зависящий от применения именованных каналов в клиент-серверной реализации. Форматирование и упаковка передаваемых данных хранятся отдельно от подпрограмм, реализующих именованные каналы. В результате у вас появятся дополнительные файлы исходного текста программы, но с более логичным разделением. Структура вызовов в приложении показана на рис. 13.8.

Рис. 13.8 

Файлы арр_ui.c, client_if.c и pipe_imp.c компилируются и компонуются вместе для получения клиентской программы. Файлы cd_dbm.c, server.c и pipe_imp.c компилируются и компонуются вместе для создания серверной программы. Заголовочный файл cliserv.h действует как заголовочный файл общих определений для связывания обеих программ.

В файлы app_ui.c и cd_dbm.c внесены очень незначительные изменения, в принципе позволяющие разделить приложение на две программы. Поскольку теперь приложение очень большое и существенная часть программного кода не изменилась по сравнению с предыдущей версией, здесь мы покажем только файлы cliserv.h, сlient_if.c и pipe_imp.c.

Заголовочный файл cliserv.h

Сначала рассмотрим cliserv.h. Этот файл определяет клиент-серверный интерфейс. Он необходим и клиентской, и серверной программам.

1. Далее приведены необходимые директивы #include.

 #include <unistd.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <stdio.h>
 #include <fcntl.h>
 #include <limits.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/stat.h>

2. Затем вы определяете именованные каналы. Используйте один канал для сервера и по одному каналу для каждого клиента. Поскольку клиентов может быть несколько, клиентская программа включает идентификатор процесса в имя, таким образом, обеспечивая уникальность канала.

 #define SERVER_PIPE "/tmp/server_pipe"
 #define CLIENT_PIPE "/tmp/client_%d_pipe"