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 11870×

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

12.8.2018 16:58 /František Kučera
Srpnový pražský sraz spolku OpenAlt se koná ve čtvrtek – 16. 8. 2018 od 19:00 v Kavárně Ideál (Sázavská 30, Praha), kde máme rezervovaný salonek. Tentokrát jsou tématem srazu databáze prezentaci svého projektu si pro nás připravil Standa Dzik. Dále bude prostor, abychom probrali nápady na využití IoT a sítě The Things Network, případně další témata.
Přidat komentář

16.7.2018 1:05 /František Kučera
Červencový pražský sraz spolku OpenAlt se koná již tento čtvrtek – 19. 7. 2018 od 18:00 v Kavárně Ideál (Sázavská 30, Praha), kde máme rezervovaný salonek. Tentokrát bude přednáška na téma: automatizační nástroj Ansible, kterou si připravil Martin Vicián.
Přidat komentář

18.6.2018 0:43 /František Kučera
Červnový pražský sraz spolku OpenAlt se koná již tento čtvrtek – 21. 6. 2018 od 18:00 v Kavárně Ideál (Sázavská 30, Praha), kde máme rezervovaný salonek. Tentokrát na téma: F-Droid, aneb svobodný software do vašeho mobilu. Kromě toho budou k vidění i vývojové desky HiFive1 se svobodným/otevřeným čipem RISC-V.
Přidat komentář

23.5.2018 20:55 /Ondřej Čečák
Od pátku 25.5. proběhne na Fakultě informačních technologií ČVUT v Praze openSUSE Conference. Můžete se těšit na spostu zajímavých přednášek, workshopů a také na Release Party nového openSUSE leap 15.0. V na stejném místě proběhne v sobotu 26.5. i seminář o bezpečnosti CryptoFest.
Přidat komentář

20.5.2018 17:45 /Redakce Linuxsoft.cz
Ve čtvrtek 31. května 2018 připravuje webový magazín BusinessIT ve spolupráci s Best Online Média s.r.o. pátý ročník odborné konference Firemní informační systémy 2018. Akce proběhne v kongresovém centru Vavruška (palác Charitas), Karlovo náměstí 5, Praha 2 (u metra Karlovo náměstí) od 9:00 hod. dopoledne do cca 15 hod. odpoledne. Konference je zaměřena na efektivní využití firemních informačních systémů a na to, jak plně využít jejich potenciál. Podrobnější informace na webových stránkách konfrence.
Přidat komentář

14.5.2018 7:28 /František Kučera
Květnový pražský sraz spolku OpenAlt se koná již tento čtvrtek – 17. 5. 2018 od 18:00 v Kavárně Ideál (Sázavská 30, Praha), kde máme rezervovaný salonek. Tentokrát na téma: Audio – zvuk v GNU/Linuxu.
Přidat komentář

7.5.2018 16:20 /František Kučera
Na stránkách spolku OpenAlt vyšla fotoreportáž Pražské srazy 2017 dokumentující srazy za uplynulý rok. Květnový pražský sraz na téma audio se bude konat 17. 5. 2018 (místo a čas ještě upřesníme).
Přidat komentář

17.4.2018 0:46 /František Kučera
Dubnový pražský sraz spolku OpenAlt se koná již tento čtvrtek – 19. 4. 2018 od 18:00 v Kavárně Ideál (Sázavská 30, Praha), kde máme rezervovaný salonek. Tématem tohoto srazu bude OpenStreetMap (OSM) aneb svobodné mapy.
Přidat komentář

   Více ...   Přidat zprávičku

> Poslední diskuze

20.2.2018 18:48 / Ivan Majer
portal

20.2.2018 15:57 / Jan Havel
Jak využíváte služby cloudu v podnikání?

16.1.2018 1:08 / Ivan Pittner
verejna ip od o2 ubuntu

15.1.2018 17:26 / Mira Harvalik
Re: Jak udělat HTML/Javascript swiping gallery do mobilu?

30.12.2017 20:16 / Michal Knoll
odmocnina

Více ...

ISSN 1801-3805 | Provozovatel: Pavel Kysilka, IČ: 72868490 (2003-2018) | mail at linuxsoft dot cz | Design: www.megadesign.cz | Textová verze