Форма входа
0/0
UNIX: разработка сетевых приложений - Уильям Стивенс
- Дата:12.02.2026
- Категория: Компьютеры и Интернет / Программное обеспечение
- Название: UNIX: разработка сетевых приложений
- Автор: Уильям Стивенс
- Просмотров:1
- Комментариев:0
Уважаемые читатели!
Тут можно читать бесплатно UNIX: разработка сетевых приложений - Уильям Стивенс. Жанр: Программное обеспечение. Так же Вы можете читать полную версию (весь текст) онлайн книги без регистрации и SMS на сайте Knigi-online.info (книги онлайн) или прочесть краткое содержание, описание, предисловие (аннотацию) от автора и ознакомиться с отзывами (комментариями) о произведении.
Описание онлайн-книги UNIX: разработка сетевых приложений - Уильям Стивенс:
Новое издание книги, посвященной созданию веб-серверов, клиент-серверных приложений или любого другого сетевого программного обеспечения в операционной системе UNIX, — классическое руководство по сетевым программным интерфейсам, в частности сокетам. Оно основано на трудах Уильяма Стивенса и полностью переработано и обновлено двумя ведущими экспертами по сетевому программированию. В книгу включено описание ключевых современных стандартов, реализаций и методов, она содержит большое количество иллюстрирующих примеров и может использоваться как учебник по программированию в сетях, так и в качестве справочника для опытных программистов.
Аудиокнига "UNIX: разработка сетевых приложений" от Уильяма Стивенса
📚 "UNIX: разработка сетевых приложений" - это увлекательное путешествие в мир UNIX и сетевого программирования. В книге автор подробно рассматривает основные принципы разработки сетевых приложений под UNIX, раскрывая множество интересных тем и примеров.
Главный герой книги - опытный разработчик, который стремится углубить свои знания в области сетевого программирования под UNIX. Он исследует различные аспекты работы с сетью, изучает протоколы передачи данных и на практике применяет полученные знания.
👨💻 Уильям Стивенс - известный специалист в области компьютерных наук, автор множества книг по сетевому программированию. Его работы пользуются популярностью среди разработчиков и студентов по всему миру.
На сайте knigi-online.info вы можете бесплатно и без регистрации слушать аудиокниги онлайн на русском языке. Здесь собраны бестселлеры и лучшие произведения различных жанров, чтобы каждый мог найти что-то по душе.
🎧 Погрузитесь в увлекательный мир UNIX и сетевого программирования вместе с аудиокнигой "UNIX: разработка сетевых приложений" от Уильяма Стивенса. Развивайте свои навыки, открывайте новые горизонты и наслаждайтесь процессом обучения!
Читем онлайн UNIX: разработка сетевых приложений - Уильям Стивенс
Шрифт:
-
+
Интервал:
-
+
Закладка:
Сделать
Некоторые ядра Unix снабжены функцией, которая выводит из состояния ожидания только один процесс для обработки одного клиентского запроса [107]. Чаще всего она называется wakeup_one.
Распределение клиентских соединений между дочерними процессами
Следующей темой обсуждения является распределение клиентских соединений между свободными дочерними процессами, блокированными в вызове функции accept. Для получения этой информации мы модифицируем функцию main, размещая в совместно используемой области памяти массив счетчиков, которые представляют собой длинные целые числа (один счетчик на каждый дочерний процесс). Это делается следующим образом:
long *cptr, *meter(int); /* для подсчета количества клиентов на один
дочерний процесс */
cptr = meter(nchildren); /* перед порождением дочернего процесса */
В листинге 30.10 показана функция meter.
Листинг 30.10. Функция meter, которая размещает массив в совместно используемой памяти
//server/meter.c
1 #include "unp.h"
2 #include <sys/mman.h>
3 /* Размещаем массив "nchildren" длинных целых чисел
4 * в совместно используемой области памяти.
5 * Эти числа используются как счетчики количества
* клиентов, обслуженных данным дочерним процессом,
6 * см. с. 467-470 книги [110]"
7 */
8 long*
9 meter(int nchildren)
10 {
11 int fd;
12 long *ptr;
13 #ifdef MAP_ANON
14 ptr = Mmap(0, nchildren * sizeof(long), PROT_READ | PROT_WRITE,
15 MAP_ANON | MAP_SHARED, -1, 0);
16 #else
17 fd = Open("/dev/zero", O_RDWR, 0);
18 ptr = Mmap(0, nchildren * sizeof(long), PROT_READ | PROT_WRITE,
19 MAP_SHARED, fd, 0);
20 Close(fd);
21 #endif
22 return (ptr);
23 }
Мы используем неименованное отображение в память, если оно поддерживается (например, в 4.4BSD), или отображение файла /dev/zero (например, SVR4). Поскольку массив создается функцией mmap до того, как родительский процесс порождает дочерние, этот массив затем используется совместно родительским и всеми дочерними процессами, созданными функцией fork.
Затем мы модифицируем нашу функцию child_main (см. листинг 30.9) таким образом, чтобы каждый дочерний процесс увеличивал значение соответствующего счетчика на единицу при завершении функции accept, а после завершения выполнения всех дочерних процессов обработчик сигнала SIGINT выводил бы упомянутый массив счетчиков.
В табл. 30.2 показано распределение нагрузки по дочерним процессам. Когда свободные дочерние процессы блокированы вызовом функции accept, имеющийся в ядре алгоритм планирования равномерно распределяет нагрузку, так что в результате все дочерние процессы обслуживают примерно одинаковое количество клиентских запросов.
Коллизии при вызове функции select
Рассматривая данный пример в 4.4BSD, мы можем исследовать еще одну проблему, которая встречается довольно редко и поэтому часто остается непонятой до конца. В разделе 16.13 [128] говорится о коллизиях (collisions), возникающих при вызове функции select несколькими процессами на одном и том же дескрипторе, и о том, каким образом ядро решает эту проблему. Суть проблемы в том, что в структуре socket предусмотрено место только для одного идентификатора процесса, который выводится из состояния ожидания по готовности дескриптора. Если же имеется несколько процессов, ожидающих, когда будет готов данный дескриптор, то ядро должно вывести из состояния ожидания все процессы, блокированные в вызове функции select, так как ядро не знает, какие именно процессы ожидают готовности данного дескриптора.
Коллизии при вызове функции select в нашем примере можно форсировать, предваряя вызов функции accept из листинга 30.9 вызовом функции select в ожидании готовности к чтению на прослушиваемом сокете. Дочерние процессы будут теперь блокированы в вызове функции select, а не в вызове функции accept. В листинге 30.11 показана изменяемая часть функции child_main, при этом измененные по отношению к листингу 30.9 строки отмечены знаками +.
Листинг 30.11. Модификация листинга 30.9: блокирование в вызове select вместо блокирования в вызове accept
printf("child %ld startingn", (long)getpid());
+ FD_ZERO(&rset);
for (;;) {
+ FD_SET(listenfd, &rset);
+ Select(listenfd+1, &rset, NULL, NULL, NULL);
+ if (FD_ISSET(listenfd, &rset) == 0)
+ err_quit("listenfd readable");
+
clilen = addrlen;
connfd = Accept(listenfd, cliaddr, &clilen);
web_child(connfd); /* обработка запроса */
Close(connfd);
}
Если, проделав это изменение, мы проверим значение счетчика ядра BSD/OS nselcoll, мы увидим, что в первом случае при запуске сервера произошло 1814 коллизий, а во втором случае — 2045. Так как при каждом запуске сервера два клиента создают в сумме 5000 соединений, приведенные выше значения указывают, что примерно в 35-40% случаев вызовы функции select приводят к коллизиям.
Если сравнить значения времени, затраченного центральным процессором в этом примере, то получится, что при добавлении вызова функции select это значение увеличивается с 1,8 до 2,9 с. Частично это объясняется, вероятно, добавлением системного вызова (так как теперь мы вызываем не только accept, но еще и select), а частично — накладными расходами, связанными с коллизиями.
Из этого примера следует вывод, что когда несколько процессов блокируются на одном и том же дескрипторе, лучше, чтобы эта блокировка была связана с функцией accept, а не с функцией select.
30.7. Сервер TCP с предварительным порождением процессов и защитой вызова accept блокировкой файла
Описанная выше реализация, позволяющая нескольким процессам вызывать функцию accept на одном и том же прослушиваемом дескрипторе, возможна только для систем 4.4BSD, в которых функция accept реализована внутри ядра. Ядра системы SVR4, в которых accept реализована как библиотечная функция, не допускают этого. В самом деле, если мы запустим сервер из предыдущего раздела, в котором имеется несколько дочерних процессов, в Solaris 2.5 (система SVR4), то вскоре после того, как клиенты начнут соединяться с сервером, вызов функции accept в одном из дочерних процессов вызовет ошибку EPROTO, что свидетельствует об ошибке протокола.
ПРИМЕЧАНИЕПричины возникновения этой проблемы с библиотечной версией функции accept в SVR4 связаны с реализацией потоков STREAMS и тем фактом, что библиотечная функция accept не является атомарной операцией. В Solaris 2.6 эта проблема решена, но в большинстве реализаций SVR4 она остается.
Решением этой проблемы является защита вызова функции accept при помощи блокировки, так что в данный момент времени только один процесс может быть блокирован в вызове этой функции. Другие процессы также будут блокированы, так как они будут стремиться установить блокировку для вызова функции accept.
Существует несколько способов реализации защиты вызова функции accept, о которых рассказывается во втором томе[2] данной серии. В этом разделе мы используем блокировку файла функцией fcntl согласно стандарту POSIX.
Единственным изменением в функции main (см. листинг 30.6) будет добавление вызова функции my_lock_init перед началом цикла, в котором создаются дочерние процессы:
+ my_lock_init("/tmp/lock.XXXXXX"); /* один файл для всех дочерних
процессов */
for (i = 0; i < nchildren; i++)
pids[i] = child_make(i, listenfd, addrlen); /* возвращение
родительского процесса */
Функция child_make остается такой же, как в листинге 30.8. Единственным изменением функции child_main (см. листинг 30.9) является блокирование перед вызовом функции accept и снятие блокировки после завершения этой функции:
for (;;) {
clilen = addrlen;
+ my_lock_wait();
connfd = Accept(listenfd, cliaddr, &clilen);
+ my_lock_release();
web_child(connfd); /* обработка запроса */
Close(connfd);
}
В листинге 30.12 показана наша функция my_lock_init, в которой используется блокировка файла согласно стандарту POSIX.
Листинг 30.12. Функция my_lock_init: блокировка файла
//server/lock_fcntl.c
1 #include "unp.h"
2 static struct flock lock_it, unlock_it;
3 static int lock_fd = -1;
На этой странице вы можете бесплатно читать книгу UNIX: разработка сетевых приложений - Уильям Стивенс бесплатно.
Похожие на UNIX: разработка сетевых приложений - Уильям Стивенс книги
- Изучай Haskell во имя добра! - Миран Липовача - Программирование
- Операционная система UNIX - Андрей Робачевский - Программное обеспечение
- Настоящие программисты не используют Паскаль - Пост Эд - Сатира
- Язык программирования C++. Пятое издание - Стенли Липпман - Программирование
- Вопросы истории: UNIX, Linux, BSD и другие - Федорчук Алексей Викторович "alv" - Прочая околокомпьтерная литература
