Linux程序设计入门 - socket/inetd programming 

  UNIX Socket Programming基本上是一本书名。Socket programming其实需要相 
   
  当程度的基础,我不想在这里包山包海地,如果您需要彻底研究,可以买这本 
   
  书来看。在此我想提供一些简单的Server/Client两端的简单写法,让你有个起 
   
  点,做为进一步研究的基础。很多涉及较复杂的内容的,我在这里便不详细说 
   
  明,您可以照本宣科,照抄着用,稍微熟悉时,再细细研究。  
 
   
  inetd提供被动式的伺服器服务,也就是伺服器是被使用端所启动,平时则无须 
   
  存在。例如,ftp, telnetd, pop3,imap, auth等等,这些服务没有人使用时, 
   
  无须启动。此外,inetd将socket转换成stdin/stdout,因而使得网路服务程序 
   
  设计大大简化,您可以只用printf及fgets便可完成处理很复杂的网路协定。  
 
 
   
  Client 
 
   
  int sock_connect(char *domain,int port)  
   
  {  
   
    int white_sock;  
   
    struct hostent * site;  
   
    struct sockaddr_in me;  
 
   
    site = gethostbyname(domain);  
   
    if (site==NULL) return -2;  
 
   
    white_sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);  
   
    if (white_sock<0) return -1;  
 
   
    memset(&me,0,sizeof(struct sockaddr_in));  
   
    memcpy(&me.sin_addr,site->h_addr_list[0],site->h_length);  
   
    me.sin_family = AF_INET;  
   
    me.sin_port = htons(port);  
 
   
    return (connect(white_sock,(struct sockaddr *)&me,sizeof(struct 
   
  sockaddr))<0) ? -1 : white_sock;  
   
  }  
 
   
  要由Client向伺服器端要求连线的步骤,首先您必须要找出对方的位址,可利 
   
  用:  
 
   
  gethostbyname()  
 
   
  接下来要建立起一个socket,然後用这个socket来建立连线。  
 
   
  接下来我们利用这个简单的socket程序来写一个读取WWW网页的简单浏览器(看 
   
  html source)。  
   
  #include <stdio.h>  
   
  #include <stdlib.h>  
   
  #include <string.h>  
   
  #include <stdarg.h>  
   
  #include <sys/socket.h>  
   
  #include <netinet/in.h>  
   
  #include <netdb.h>  
 
   
  int htconnect(char *domain,int port)  
   
  {  
   
    int white_sock;  
   
    struct hostent * site;  
   
    struct sockaddr_in me;  
 
   
    site = gethostbyname(domain);  
   
    if (site==NULL) return -2;  
   
     
 
   
    white_sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);  
   
    if (white_sock<0) return -1;  
 
   
    memset(&me,0,sizeof(struct sockaddr_in));  
   
    memcpy(&me.sin_addr,site->h_addr_list[0],site->h_length);  
   
    me.sin_family = AF_INET;  
   
    me.sin_port = htons(port);  
 
   
    return (connect(white_sock,(struct sockaddr *)&me,sizeof(struct 
   
  sockaddr))<0) ? -1 : white_sock;  
   
  }  
 
   
  int htsend(int sock,char *fmt,...)  
   
  {  
   
    char BUF[1024];  
   
    va_list argptr;  
   
    va_start(argptr,fmt);  
   
    vsprintf(BUF,fmt,argptr);  
   
    va_end(argptr);  
   
    return send(sock,BUF,strlen(BUF),0);  
   
  }  
 
   
  void main(int argc,char **argv)  
   
  {  
   
    int black_sock;  
   
    char bugs_bunny[3];  
 
   
    if (argc<2) return;  
 
   
    black_sock = htconnect(argv[1],80);  
   
    if (black_sock<0) return;  
   
    htsend(black_sock,"GET / HTTP/1.0%c",10);  
   
    htsend(black_sock,"Host: %s%c",argv[1],10);  
   
    htsend(black_sock,"%c",10);  
   
    while (read(black_sock,bugs_bunny,1)>0)  
   
   printf("%c",bugs_bunny[0]); }  
 
   
    close(black_sock);  
   
  }  
 
   
  编译: 
 
   
  gcc -o ex1 client.c  
 
   
  执行 
 
   
  ./ex1 www.linux.org.tw  
 
 
 
   
  Server 
 
   
  Listen to a port 
 
   
  要建立起一个网路伺服器,第一步就是要"倾听远方",也就是要Listen。  
   
  以下是一般建立服务的方法:  
 
   
  int DaemonSocket;  
   
  struct sockaddr_in DaemonAddr;  
   
  int BindSocket(void)  
   
  {  
 
   
    DaemonSocket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);  
   
    if (DaemonSocket==-1) return 0;  
   
    DaemonAddr.sin_family = AF_INET;  
   
    DaemonAddr.sin_port   = htons(DAEMON_PORT);  
   
    if (bind(DaemonSocket,&DaemonAddr,sizeof(DaemonAddr))<0) {  
   
      printf("Can not bind!\n");  
   
      return 0;  
   
    }  
   
    if (listen(DaemonSocket,1024)!=0) {  
   
      printf("Can not listen!\n");  
   
      return 0;  
   
    }  
 
   
    return 1;  
   
  }  
 
   
  Incoming call 
 
   
  要查看是否有连线进来,可用以下方式:  
 
   
  int incoming_call(void)  
   
  {  
   
    fd_set sock;  
   
    struct timeval tv;  
   
    int t;  
 
   
    FD_ZERO(&sock);  
   
    FD_SET(DaemonpSignal();  
   
      if (!BindSocket()) {  
   
        printf("Can not bind socket!\n");  
   
        exit(1);  
   
      }  
   
      WriteLock();  
   
    }  
 
   
    printf("Chess Daemon is up, have fun!\n");  
 
   
    now = time(NULL);  
 
   
    dlog("----------------------------------------------\n");  
   
    dlog(  
   
      "I am back! %s"  
   
      "Chess Daemon comes to alive again.\n",  
   
      asctime((const struct tm*)localtime(&now))  
   
    );  
 
   
    do {  
   
      if (incoming_call()) {  
 
   
        if (ConnectClient()) {  
 
   
          fd_set sock;  
   
          struct timeval tv;  
   
          int t;  
   
          char BUF[128];  
   
          char CC[2];  
   
          int n;  
 
   
            daemon_printf("Welcome to Chinese Chess Game Center!\n");  
 
   
            FD_ZERO(&sock);  
   
            FD_SET(ClientSocket,&sock);  
   
            n = 0;  
   
            do {  
   
              tv.tv_sec = 60; tv.tv_usec = 0;  
   
              t = select(ClientSocket+1,&sock,NULL,NULL,&tv);  
   
              if (t<=0||!FD_ISSET(ClientSocket,&sock)) ;  
   
              read(ClientSocket,CC,1);  
   
              if (CC[0]==13||CC[0]==10||CC[0]==0) {  
   
                BUF[n] = 0;  
   
                dlog("%s\n",BUF);  
   
                if (strncasecmp(BUF,"exit",4)==0) {  
   
                  close(ClientSocket);  
   
                  break;  
   
                }  
   
                n = 0;  
   
              } else {  
   
                BUF[n]=CC[0]; n++;  
   
              }  
   
            } while (1);  
   
        }  
   
      }  
   
    } while (1);  
 
   
    return 1;  
   
  }  
 
   
  检验 
 
   
  telnet localhost 9901  
   
     
 
   
  在处理Connect Client时,事实上可以运用fork或thread来处理多个连线。  
 
 
   
  inetd programming 
 
   
  利用inetd来做网路程序设计是个既简单又稳定的设计方法,您不需要考虑到复 
   
  杂的socket programming。您的设计工作几乎在设计好通讯协定後就完成了, 
   
  所需要的技巧,仅为简单的文字分析技巧。  
 
   
  goodie inet service 
 
   
  首先,我们先来撰写一个称为goodie的服务程序。  
   
  goodie.c  
 
   
  #include <stdio.h>  
   
  #include <stdlib.h>  
   
  #include <unistd.h>  
 
   
  void main(void)  
   
  {  
   
    printf("Welcome to goodie service!\n");  
   
  }  
 
   
  这个程序很简单,不是吗?  
 
   
  编译 
 
   
  gcc -o goodie goodie.c  
 
   
  设定/etc/services及/etc/inetd.conf 
 
   
  在/etc/services中加入以下这一行  
 
   
  goodie          20001/tcp  
 
   
  其意义为goodie这项服务是在port 20001、TCP协定。  
 
   
  接下来在/etc/inetd.conf中加入以下这一行  
 
   
  goodie stream tcp nowait root /full_goodie_path_name/goodie  
 
   
  各项叁数的意义为  
   
  <service_name> <sock_type> <proto> <flags> <user> <server_path> 
   
  <args>  
 
   
  service_name需要为在services中存在的名称。  
   
  sock_type有很多种,大多用的是stream/dgram。  
   
  proto一般用tcp/udp。  
   
  flags有wait/nowait。  
   
  user是您指定该程序要以那一个使用者来启动,这个例子中用的是root,如果 
   
  有安全性的考量,应该要改用nobody。一般来说,建议您用低权限的使用者, 
   
  除非必要,不开放root使用权。  
   
  server_path及args,这是您的服务程序的位置及您所想加入的叁数。  
 
   
  接下来重新启动inetd  
 
   
  killall inetd  
   
  inetd  
 
   
  这样我们便建立起一个port 20001的goodie service。  
   
  现在我们来检验一下goodie是否可以执行:  
 
   
  telnet localhost 20001  
   
  或  
   
  telnet your_host_name 20001  
 
   
  执行结果 
 
   
  Trying 127.0.0.1...  
   
  Connected to localhost.  
   
  Escape character is '^]'.  
   
  Welcome to goodie service!  
   
  Connection closed by foreign host.  
 
   
  很简单不是吗? 信不信由您,telnet/pop3/imap/ftp都是靠这种方式建立起来 
   
  的服务。  
 
   
  我们现在来建立一点小小的"网路协定",这个协定使我们可以输入"exit"时, 
   
  离开程序,而其他的指令都是输出与输入相同的字串。  
 
   
  #include <stdio.h>  
   
  #include <stdlib.h>  
   
  #include <string.h>  
 
   
  void main(void)  
   
  {  
   
    char buf[1024];  
   
    int ok;  
 
   
    printf("Welcome to goodie service!\n");  
   
    fflush(stdout);  
 
   
    ok=0;  
   
    do {  
   
      while (fgets(buf,1023,stdin)==NULL);  
   
      if (strncasecmp(buf,"exit",4)==0) ok=1;  
   
      printf(buf);  
   
      fflush(stdout);  
   
    } while (!ok);  
   
  }  
 
   
  执行结果 
 
   
  telnet localhost 20001  
   
  或  
   
  telnet your_host_name 20001  
   
     
 
   
  Trying 127.0.0.1...  
   
  Connected to localhost.  
   
  Escape character is '^]'.  
   
  Welcome to goodie service!  
 
   
  输入"help"  
 
   
  help  
   
  help  
 
   
  输入"exit"  
 
   
  exit  
   
  exit  
   
  Connection closed by foreign host.  
 
   
  接下来,我们将设计一个稍微复杂一点点的通讯协定,比较通用於一般用途。  
   
  #include <stdio.h>  
   
  #include <stdlib.h>  
   
  #include <string.h>  
 
   
  char *cmds[]={  
   
    "help",  
   
    "say",  
   
    "hello",  
   
    "bye",  
   
    "exit",  
   
    NULL  
   
  };  
 
   
  int getcmd(char *cmd)  
   
  {  
   
    int n=0;  
   
    while (cmds[n]!=NULL) {  
   
      if (strncasecmp(cmd,cmds[n],strlen(cmds[n]))==0) return n;  
   
      n++;  
   
    }  
   
    return -1;  
   
  }  
 
   
  void main(void)  
   
  {  
   
    char buf[1024];  
   
    int ok;  
 
   
    printf("Welcome to goodie service!\n");  
   
    fflush(stdout);  
 
   
    ok=0;  
   
    do {  
   
      while (fgets(buf,1023,stdin)==NULL);  
   
      switch (getcmd(buf)) {  
   
        case -1: printf("Unknown command!\n"); break;  
   
        case  0: printf("How may I help you, sir?\n"); break;  
   
        case  1: printf("I will say %s",&buf[3]); break;  
   
        case  2: printf("How're you doing today?\n"); break;  
   
        case  3: printf("Si ya, mate!\n");  ok=1; break;  
   
        case  4: printf("Go ahead!\n"); ok=1; break;  
   
      }  
   
      fflush(stdout);  
   
    } while (!ok);  
 
   
  }  
 
   
  telnet localhost 20001  
   
  或  
   
  telnet your_host_name 20001  
 
   
  试试看输入"help"、"say"、"hello"、"bye"、"exit"等等指令,及其它一些不 
   
  在命令列中的指令。  
 
   
  在设计inetd服务程序时,要特别注意buffer overflow的问题,也就是以下这 
   
  种状况:  
 
   
  char buffer_overflow[64];  
   
  fscanf(stdin,"%s",buffer_overflow);  
 
   
  历来几乎所有的安全漏洞都是由此而来的。  
   
  你一定不可这样用,不论任何理由,类同的用法也不可以。Cracker可以透过将 
   
  您的buffer塞爆,然後塞进他自己的程序 进来执行。  
 
 
   
  OK STATION, Webmaster, Brian Lin