LINUXSOFT.cz Přeskoč levou lištu
Uživatel: Heslo:  
   CZUKPL

> Free Pascal (3) - Sockety

Dnešní díl věnujeme, jak jsem slíbil, síťové komunikaci. Ta tradičně v unixových systémech probíhá prostřednictvím tzv. socketů. Budeme se držet dělení knihovny Free Pascalu a dnes začneme s komunikací obecnými sockety, konkretně v rámci jednoho unixového počítače.

28.4.2004 08:00 | Aleš Hakl | Články autora | přečteno 11196×

Socket (v některé česky psané literatuře též označován "schránka") je abstraktní reprezentace nějakého komunikačního kanálu. Tento mechanismus byl navržen na počátku 80. let v Berkeley během implementace TCP/IP do BSD. I přesto, že jsou sockety odjakživa spojeny s protokolem TCP/IP a internetem, jedná se o velmi obecnou vrstvu, kterou lze beze změn rozhraní použít pro komunikaci v rámci jednoho stroje (tzv. Unix domain sockets, které budeme později v článku používat), přes internet protokoly IPv4 nebo IPv6, v síťích AppleTalk nebo DECnet nebo například takzvaným Packet Radiem protokolem X.25 nebo jeho radioamatérskou variantou AX.25. Pravdou je, že se nejedná o zrovna elegantní řešení a v unixovém systému sockety působí spíše jako pěst na oko. Mnohem elegantněji síťovou komunikaci řeší "pokračování" unixu, operační systém Plan9. Zanechme ovšem teoretizování a vrhněme se na vlastní pascal:

Práci se sockety zajišťuje standardní(pro Free Pascal) jednotka sockets, ta obsahuje wrappery prakticky všech funkcí známých jako tzv. BSD Sockets. Programátory pro majoritní operační systém jistě potěší, že se jednotka chová jako BSD varianta i pokud používá WinSock (tj. nemusíte volat nějaké ty dvě šílené funkce ^_^). Dále v této knihovně nalezneme přetížené funkce, které mnohé standardní volání přibližují pascalské představě.

Dnes se podíváme na jeden z nejjednodušších případů použití socketů, na proudovou komunikaci v rámci jednoho (unixového) stroje, tzv. Unix Domain Sockets. Zde se jako adresy používají názvy souborů, přičemž tyto soubory existují na disku:

srwxr-xr-x   1 dfox  dfox      0 2004-04-26 10:53 ukazkovySocket
Dnešní příklad se bude skládat ze serveru a klienta. Server vytvoří socket /tmp/ukazkovySocket a bude čekat na spojení od klienta. A klient se k tomuto socketu připojí a bude serveru posílat řádky textu od uživatele, které server otočí a pošle zpět (chtěl jsem aby server dělal alespoň něco a nic vhodnějšího mě nenapadlo ^_~).

Začneme s rozborem serverové části. Nejprve vytvoříme socket:

s:=socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM,PF_UNIX);
if s=-1 then begin
  halt(1);
end;

Funkce socket(2), která vytvoří nový socket, přijímá jako parametry doménu socketu (AF_UNIX, nebo například AF_INET pro IPv4), jeho typ (SOCK_STREAM pro obousměrné proudové spojení - jako protkol TCP, nebo například SOCK_DGRAM pro datagramové spojení - v případě IP se jedná o protokol UDP). Poslední parametr udává protokol, nejčastěji je shodný s doménou a většinou můžeme místo něj uvést hodnotu 0. Funkce vrátí buďto deskriptor socketu, nebo -1 v případě chyby.

Dále svážeme náš socket s nějakou cestou v souborovém systému:

unlink(fileName);
if not bind(s,fileName) then halt(1);

Nejprve smažeme případný původní objekt s danou cestou voláním unlink(2) z jednotky linux. Poté se pokusíme svázat náš socket s touto cestou pomocí bind(2), pokud toto volání selže, funkce vrátí hodnotu false a náš program končí. Tento způsob volání funkce bind(2) jistě přijde programátorům v jazyce C poněkud zvláštní, jedná se totiž o funkci v jednotce sockets, která obaluje volání listen(2) aby bylo možno pro doménu AF_UNIX používat jako adresu rovnou datový typ string.

Nyní je vše připraveno k tomu, abychom začali přijímat klienty, začneme tedy naslouchat žádostem o připojení od klientů:

if not listen(s,5) then halt(1);

Druhý parametr funkce listen(2) určuje maximální délku příchozí fronty. Co to přesně znamená není příliš standardizováno a každý operační systém s tímto parametrem nakládá trochu jinak.

A protože již nasloucháme připojením od klientů, mohli bysme je začít přijímat:

while accept(s,client,sin,sout) do begin
  pid:=fork;
  if pid=-1 then halt(2);
  if pid=0 then begin
    reset(sin);
    rewrite(sout);

Voláním accept(2) přijmeme jednoho klienta. Všimněte si, že zde opět používáme specifickou funkci jednotky sockets, která obaluje volání accept(2) a umožňuje nám jednak používat pro adresu klienta typ string a jednak nám rovnou převede návratovou hodnotu volání na dva běžné pascalovské "soubory", sin a sout. Tyto "soubory" poté běžným způsobem otevřeme a pracujeme s nimi. V této části kódu si též můžete všimnout jedné z typických aplikací funkce fork(2) probírané v minulém dílu.

V našem případě s klientem komunikujeme dokud se neodpojí, poté oba "soubory" korektně zavřeme a ukončíme dceřiný proces:

close(sin);
close(sout);
halt(0);

Pokud by zde nebylo volání funkce halt program by pokračoval dál, což by znamenalo že bychom měli dva procesy, které přijímají spojení. Po stránce socketů by to ničemu nevadilo, více procesů může používat jeden socket, ale v našem případě by to způsobilo, že by stále přibývali další procesy. Například webový server apache (napsaný v jazyce C) ve verzi 1.3 pracuje tak, že otevře pro každý port na kterém naslouchá jeden socket, poté provede několik volání fork(2) a volání accept(2) pak provádí více procesů najednou.

Tím jsme prošli celý program serveru, úmyslně jsem vynechal "výkonné jádro", tj. práci se "soubory" sout a sin a cyklus který provádí vlastní otočení řetězce, v těchto částech totiž není nic, co bych považoval za důležité nebo nejasné.

Dnešní ukázkový server má zásadní vadu: můžeme ho ukončit jedině zasláním nějakého ukončovacího signálu (i Ctrl-C je vlastně zaslání signálu, konkrétně SIGINT), který ovšem náš program nijak neošetřuje a tudíž po něm v /tmp zůstane nikam nevedoucí socket, který by měl server správně při ukončení mazat. Na ošetření signálu se případně podíváme v některém z dalších dílů.

Příště se podíváme na klientskou část (která je podstatně jednodušší). A pokud to čas a délka článku dovolí, přepíšeme náš jednoduchý ukázkový program tak, aby pracoval přes internet pomocí protokolu TCP/IP.

Verze pro tisk

pridej.cz

 

DISKUZE

proc nepouzit neco existujiciho 7.5.2004 07:51 Radek Cervinka
L Re: proc nepouzit neco existujiciho 8.5.2004 08:07 Aleš Hakl
  L Re: proc nepouzit neco existujiciho 28.5.2004 08:44 Radek Cervinka
    L Re: proc nepouzit neco existujiciho 25.8.2005 17:10 Aleš Hakl
Jen tak dál 25.8.2005 13:04 Jiří Hajda
  L Re: Jen tak dál 26.8.2005 00:01 Aleš Hakl
    L Re: Jen tak dál 6.1.2007 13:40 kdoasi




Příspívat do diskuze mohou pouze registrovaní uživatelé.
> Vyhledávání software
> Vyhledávání článků

15.5.2017 23:50 /František Kučera
Máš rád svobodný software a hardware nebo se o nich chceš něco dozvědět? Zajímá tě DIY, CNC, SDR nebo morseovka? Přijď na sraz spolku OpenAlt, který se bude konat ve čtvrtek 18. května od 18:00 v Radegastovně Perón (Stroupežnického 20, Praha 5).
Přidat komentář

12.5.2017 16:42 /Honza Javorek
PyCon CZ, česká konference o programovacím jazyce Python, se po dvou úspěšných ročnících v Brně bude letos konat v Praze, a to 8. až 10. června. Na konferenci letos zavítá např. i Armin Ronacher, známý především jako autor frameworku Flask, šablon Jinja2/Twig, a dalších projektů. Těšit se můžete na přednášky o datové analytice, tvorbě webu, testování, tvorbě API, učení a mentorování programování, přednášky o rozvoji komunity, o použití Pythonu ve vědě nebo k ovládání nejrůznějších zařízení (MicroPython). Na vlastní prsty si můžete na workshopech vyzkoušet postavit Pythonem ovládaného robota, naučit se učit šestileté děti programovat, efektivně testovat nebo si v Pythonu pohrát s kartografickým materiálem. Kupujte lístky, dokud jsou.
Přidat komentář

2.5.2017 9:20 /Eva Rázgová
Putovní konference československé Drupal komunity "DrupalCamp Československo" se tentokrát koná 27. 5.2017 na VUT FIT v Brně. Můžete načerpat a vyměnit si zkušenosti z oblasti Drupalu 7 a 8, UX, SEO, managementu týmového vývoje, využití Dockeru pro Drupal a dalších. Vítáni jsou nováčci i experti. Akci pořádají Slovenská Drupal Asociácia a česká Asociace pro Drupal. Registrace na webu .
Přidat komentář

1.5.2017 20:31 /Pavel `Goldenfish' Kysilka
PR: 25.5.2017 proběhne v Praze konference na téma Firemní informační systémy. Hlavními tématy jsou: Informační systémy s vlastní inteligencí, efektivní práce s dokumenty, mobilní přístup k datům nebo využívání cloudu.
Přidat komentář

15.4.2017 15:20 /František Kučera
Máš rád svobodný software a hardware nebo se o nich chceš něco dozvědět? Zajímá tě IoT a radiokomunikace? Přijď na sraz spolku OpenAlt, který se bude konat ve středu 19. dubna od 18:30 v Šenkovně (Sokolská 60, Praha 2).
Přidat komentář

5.3.2017 19:12 /Redakce Linuxsoft.cz
PR: 23. března proběhne v Praze konferenci na téma Cloud computing v praxi. Hlavními tématy jsou: Nejžhavější trendy v oblasti cloudu a cloudových řešení, Moderní cloudové služby, Infrastruktura současných cloudů, Efektivní využití cloudu, Nástrahy cloudových řešení a jak se jim vyhnout.
Přidat komentář

27.2.2017 22:12 /František Kučera
Pozvánka na 137. sraz OpenAlt – Praha: Tentokrát jsme si pro vás připravili neobvyklou akci. Ve středu 1.3. v 17:30 nás přivítá sdružení CZ.NIC ve svých prostorách v Milešovské ulici číslo 5 na Praze 3, kde si pro nás připravili krátkou prezentaci jejich činnosti. Následně navštívíme jejich datacentrum pod Žižkovskou věží. Provedou nás prostory, které jsou běžnému smrtelníkovi nedostupné!
Po ukončení prohlídky se všchni odebereme do hostince U vodoucha, Jagelonská 21, Praha 3 pochutnat si na některém z vybraných piv či dát si něco na zub. Rezervaci máme od 19:30, heslo je OpenAlt.
Ale pozor! Do prostor datového centra máme omezený přístup, dostane se tam pouze 10 lidí! Takže kdo přijde dříve, ten má přednost, a občanky s sebou! Kdo nebude chtít na prohlídku datového centra, může se pomalu přesunout do hostince U vodoucha a u nepřeberné nabídky piv počkat na ostatní.
Přidat komentář

18.1.2017 0:49 /František Kučera
Členové a příznivci spolku OpenAlt se pravidelně schází v Praze a Brně. Fotky z pražských srazů za uplynulý rok si můžete prohlédnout na stránkách spolku. Příští sraz se koná už 19. ledna – tentokrát je tématem ergonomie ovládání počítače – tzn. klávesnice, myši a další zařízení. Také budete mít příležitost si prohlédnout pražský hackerspace Brmlab.
Přidat komentář

   Více ...   Přidat zprávičku

> Poslední diskuze

15.6.2017 9:34 / Ondřej Havlas
php,

10.6.2017 10:39 / Temple
sell home for cash

11.5.2017 23:32 / lelo
Re: Problém se správcem balíčků

11.5.2017 5:45 / davd mašek
Re: Problém se správcem balíčků

10.5.2017 22:54 / lelo
Re: Problém se správcem balíčků

Více ...

ISSN 1801-3805 | Provozovatel: Pavel Kysilka, IČ: 72868490 (2003-2017) | mail at linuxsoft dot cz | Design: www.megadesign.cz | Textová verze