UNIX: разработка сетевых приложений

Рассмотрим сначала функцию child_make, которая приведена в листинге 30.17. Мы создаем канал и доменный сокет Unix (см. главу 14) перед вызовом функции fork. После того, как создан дочерний процесс, родительский процесс закрывает один дескриптор ( sockfd[1]), а дочерний процесс закрывает другой дескриптор ( sockfd[0]). Более того, дочерний процесс подключает свой дескриптор канала ( sockfd[1]) к стандартному потоку сообщений об ошибках, так что каждый дочерний процесс просто использует это устройство для связи с родительским процессом. Этот механизм проиллюстрирован схемой, приведенной на рис. 30.3.

Листинг 30.17. Функция child_make: передача дескриптора в сервере с предварительным порождением дочерних процессов

 //server/child05.c
  1 #include "unp.h"
  2 #include "child.h"

  3 pid_t
  4 child_make(int i, int listenfd, int addrlen)
  5 {
  6 int sockfd[2];
  7 pid_t pid;
  8 void child_main(int, int, int);

  9 Socketpair(AF_LOCAL, SOCK_STREAM, 0, sockfd);

 10 if ((pid = Fork) > 0) {
 11 Close(sockfd[1]);
 12 cptr[i].child_pid = pid;
 13 cptr[i].child_pipefd = sockfd[0];
 14 cptr[i].child_status = 0;
 15 return (pid); /* родительский процесс */
 16 }
 17 Dup2(sockfd[1], STDERR_FILENO); /* канал от дочернего процесса к
  родительскому */
 18 Close(sockfd[0]);
 19 Close(sockfd[1]);
 20 Close(listenfd); /* дочернему процессу не требуется, чтобы
  он был открыт */
 21 child_main(i, listenfd, addrlen); /* никогда не завершается */
 22 }

Рис. 30.3. Канал после того, как дочерний и родительский процесс закрыли один конец

После создания всех дочерних процессов мы получаем схему, показанную на рис. 30.4. Мы закрываем прослушиваемый сокет в каждом дочернем процессе, поскольку только родительский процесс вызывает функцию accept. Мы показываем на рисунке, что родительский процесс должен обрабатывать прослушиваемый сокет, а также все доменные сокеты. Как можно догадаться, родительский процесс использует функцию select для мультиплексирования всех дескрипторов.

Рис. 30.4. Каналы после создания всех дочерних процессов

В листинге 30.18 показана функция main. В отличие от предыдущих версий этой функции, в данном случае в памяти размещаются все наборы дескрипторов и в каждом наборе включены все биты, соответствующие прослушиваемому сокету и каналу каждого дочернего процесса. Вычисляется также максимальное значение дескриптора и выделяется память для массива структур Child. Основной цикл запускается при вызове функции select.

Листинг 30.18. Функция main, использующая передачу дескриптора

 //server/serv05.c
  1 #include "unp.h"
  2 #include "child.h"

  3 static int nchildren;

  4 int
  5 main(int argc, char **argv)
  6 {
  7 int listenfd, i, navail, maxfd, nsel, connfd, rc;
  8 void sig_int(int);
  9 pid_t child_make(int, int, int);
 10 ssize_t n;
 11 fd_set rset, masterset;
 12 socklen_t addrlen, clilen;
 13 struct sockaddr *cliaddr;

 14 if (argc == 3)
 15 listenfd = Tcp_listen(NULL, argv[1], &addrlen);
 16 else if (argc == 4)
 17 listenfd = Tcp_listen(argv[1], argv[2], &addrlen);
 18 else
 19 err_quit("usage; serv05 [ <host> ] <port#> <#children>");

 20 FD_ZERO(&masterset);
 21 FD_SET(listenfd, &masterset);
 22 maxfd = listenfd;
 23 cliaddr = Malloc(addrlen);

 24 nchildren = atoi(argv[argc - 1]);
 25 navail = nchildren;
 26 cptr = Calloc(nchildren, sizeof(Child));

 27 /* предварительное создание дочерних процессов */
 28 for (i = 0; i < nchildren; i++) {
 29 child_make(i, listenfd, addrlen); /* родительский процесс
  завершается */
 30 FD_SET(cptr[i].child_pipefd, &masterset);
 31 maxfd = max(maxfd, cptr[i].child_pipefd);
 32 }

 33 Signal(SIGINT, sig_int);

 34 for (;;) {
 35 rset = masterset;
 36 if (navail <= 0)
 37 FD_CLR(listenfd, &rset); /* выключаем, если нет свободных