Linux IO-Multiplexing Epoll-Netzwerkprogrammierung

Linux IO-Multiplexing Epoll-Netzwerkprogrammierung

Vorwort

In diesem Kapitel werden grundlegende Linux-Funktionen und Epoll-Aufrufe verwendet, um ein vollständiges Server- und Client-Beispiel zu schreiben, das unter Linux ausgeführt werden kann. Die Funktionen des Clients und des Servers sind wie folgt:

  • Der Client liest eine Zeile aus der Standardeingabe und sendet sie an den Server
  • Der Server liest eine Zeile aus dem Netzwerk und gibt sie an den Client aus
  • Der Client empfängt die Antwort vom Server und gibt diese Zeile auf der Standardausgabe aus

Server

Der Code lautet wie folgt:

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h> /* grundlegende Systemdatentypen */
#include <sys/socket.h> /* grundlegende Socket-Definitionen */
#include <netinet/in.h> /* sockaddr_in{} und andere Internetdefinitionen */
#include <arpa/inet.h> /* inet(3)-Funktionen */
#include <sys/epoll.h> /* epoll-Funktion */
#include <fcntl.h> /* nicht blockierend */
#include <sys/resource.h> /*setrlimit */
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define MAXEPOLLSIZE 10000
#define MAXLINE 10240
} // ...
int setnonblocking(int sockfd)
{
  wenn (fcntl(sockfd, F_SETFL, fcntl(sockfd, F_GETFD, 0)|O_NONBLOCK) == -1) {
    Rückgabe -1;
  }
  gebe 0 zurück;
}
int main(int argc, char **argv)
{
  int servPort = 6888;
  Int listenq = 1024;
  int listenfd, connfd, kdpfd, nfds, n, nread, curfds, acceptCount = 0;
  Struktur sockaddr_in servaddr, cliaddr;
  socklen_t socklen = Größe von (Struktur sockaddr_in);
  Struktur epoll_event ev;
  Struktur epoll_event Ereignisse[MAXEPOLLSIZE];
  Struktur rlimit rt;
  char-Puffer[MAXLINE];
  /* Legen Sie die maximale Anzahl an Dateien fest, die jeder Prozess öffnen darf */
  rt.rlim_max = rt.rlim_cur = MAXEPOLLSIZE;
  wenn (setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rt) == -1) 
  {
    perror("setrlimit-Fehler");
    Rückgabe -1;
  }
  bzero(&servaddr, Größe von(servaddr));
  servaddr.sin_family = AF_INET; 
  servaddr.sin_addr.s_addr = htonl (INADDR_ANY);
  servaddr.sin_port = htons(servPort);
  listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 
  wenn (listenfd == -1) {
    perror("Socket-Datei kann nicht erstellt werden");
    Rückgabe -1;
  }
  int opt ​​​​= 1;
  setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));
  wenn (nichtblockierendsetzen(listenfd) < 0) {
    perror("setnonblock-Fehler");
  }
  wenn (binden(listenfd, (Struktur sockaddr *) &servaddr, sizeof(Struktur sockaddr)) == -1) 
  {
    perror("Bindungsfehler");
    Rückgabe -1;
  } 
  wenn (hören(listenfd, listenq) == -1) 
  {
    perror("Abhörfehler");
    Rückgabe -1;
  }
  /* Erstellen Sie einen Epoll-Handle und fügen Sie den Listening-Socket zum Epoll-Set hinzu*/
  kdpfd = epoll_create(MAXEPOLLSIZE);
  ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
  ev.data.fd = listenfd;
  wenn (epoll_ctl(kdpfd, EPOLL_CTL_ADD, listenfd, &ev) < 0) 
  {
    fprintf(stderr, "Fehler beim Einfügen des Epoll-Sets: fd=%d\n", listenfd);
    Rückgabe -1;
  }
  kurfds = 1;
  printf("epollserver-Start, Port %d, maximale Verbindung ist %d, Rückstand ist %d\n", servPort, MAXEPOLLSIZE, listenq);
  für (;;) {
    /* Auf das Eintreten eines Ereignisses warten */
    nfds = epoll_wait(kdpfd, Ereignisse, curfds, -1);
    wenn (nfds == -1)
    {
      perror("epoll_wait");
      weitermachen;
    }
    /* Alle Ereignisse verarbeiten */
    für (n = 0; n < nfds; ++n)
    {
      wenn (Ereignisse[n].data.fd == listenfd) 
      {
        connfd = akzeptieren(listenfd, (Struktur sockaddr *)&cliaddr,&socklen);
        wenn (connfd < 0) 
        {
          perror("Fehler akzeptieren");
          weitermachen;
        }
        sprintf(buf, "Formular %s akzeptieren:%d\n", inet_ntoa(cliaddr.sin_addr), cliaddr.sin_port);
        printf("%d:%s", ++acceptCount, buf);

        wenn (curfds >= MAXEPOLLSIZE) {
          fprintf(stderr, "zu viele Verbindungen, mehr als %d\n", MAXEPOLLSIZE);
          schließen(connfd);
          weitermachen;
        } 
        wenn (nichtblockierendsetzen(connfd) < 0) {
          perror("setnonblocking-Fehler");
        }
        ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
        ev.data.fd = connfd;
        wenn (epoll_ctl(kdpfd, EPOLL_CTL_ADD, connfd, &ev) < 0)
        {
          fprintf(stderr, "Hinzufügen von Socket '%d' zu epoll fehlgeschlagen: %s\n", connfd, strerror(errno));
          Rückgabe -1;
        }
        kurfds++;
        weitermachen;
      } 
      // Client-Anfrage verarbeiten if (handle(events[n].data.fd) < 0) {
        epoll_ctl(kdpfd, EPOLL_CTL_DEL, Ereignisse[n].data.fd,&ev);
        kurvt--;
      }
    }
  }
  schließen(listenfd);
  gebe 0 zurück;
}
int handle(int connfd) {
  int nicht lesen;
  char-Puffer[MAXLINE];
  nread = read(connfd, buf, MAXLINE); //Client-Socket-Stream lesen if (nread == 0) {
    printf("Client schließt die Verbindung\n");
    schließen(connfd);
    Rückgabe -1;
  } 
  wenn (Anzahl der Lesevorgänge < 0) {
    perror("Lesefehler");
    schließen(connfd);
    Rückgabe -1;
  }  
  write(connfd, buf, nread); //dem Client antworten return 0;
}

Kompilieren

Kompilieren und Starten des Servers

gcc epollserver.c -o epollserver
./epollserver

Zusammenfassen

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