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原 作：Douglas E. Comer & David L. Stevens << Internetworking With TCP/IP Vol III >> 整理修改：scz < mailto: cloudsky@263.net > 概述： 所有关于原理的部分以后再贴，这里直奔程序设 计而去。文章中的程序就是书中的程序，但原文 针对Xinu系统来的，要不就针对Sun RPC来的， 我这里只有Redhat，改动是一定的，在后面的小 节里我会指出改动过的地方。完整地演习过这个 系列，你就不在畏惧RPC。计划在后面的灌水中 讲述RPC远程过程调用发生缓冲区溢出的原理， 不过仅仅是计划，要看时间是否允许。 下面的程序完成一个字典的常规维护工作，代码 很简单，让我们开始。 测试： RedHat6.0测试，如果在solaris下，应该更容易实现， 因为Sun RPC是事实上的标准，rpcgen是Sun自己的工 具嘛。 目录： ★ 构建一个解决问题的常规应用程序 ★ 将该常规程序划分成两部分 ★ 创建一个rpcgen规格说明 ★ 运行rpcgen ★ rpcgen产生的.h文件 ★ rpcgen产生的XDR转换文件 ★ rpcgen产生的client代码 ★ rpcgen产生的server代码 ★ 编写stub接口过程 ★ 编译链接client程序 ★ 编译链接server程序 ★ 启动服务器执行客户机 ★ 分离服务器和客户机 ★ rpcinfo的使用以及portmap原理简介(重要) ★ RPC程序编译开关 ★ RPC编程小结 ★ 构建一个解决问题的常规应用程序 下面这个程序很简单，实现一个字典的简单维护工作，不多解释了。 /* dict.c -- main, initw, nextin, insertw, deletew, lookupw */ #include #include #include #include #define MAXWORD 50 /* maximum length of a command or word */ #define DICTSIZ 100 /* maximum number of entries in dictionary. */ char dict[ DICTSIZ ][ MAXWORD + 1 ]; /* storage for a dictionary of words */ int nwords = 0; /* number of words in the dictionary */ /* 函数原型 */ int nextin ( char * cmd, char * word ); int initw ( void ); int insertw ( const char * word ); int deletew ( const char * word ); int lookupw ( const char * word ); /* ------------------------------------------------------------------ * main -- insert, delete, or lookup words in a dictionary as specified * ------------------------------------------------------------------ */ int main ( int argc, char * argv[] ) { char word[ MAXWORD + 1 ]; /* space to hold word from input line */ char cmd; int wordlen; /* length of input word */ printf( "Please input:\n" ); while ( 1 ) { wordlen = nextin( &cmd, word ); if ( wordlen < 0 ) { exit( 0 ); } switch ( cmd ) { case 'I': /* 初始化 */ initw(); printf( "Dictionary initialized to empty.\n" ); break; case 'i': /* 插入 */ insertw( word ); printf( "%s inserted.\n", word ); break; case 'd': /* 删除 */ if ( deletew( word ) ) { printf( "%s deleted.\n", word ); } else { printf( "%s not found.\n", word ); } break; case 'l': /* 查询 */ if ( lookupw( word ) ) { printf( "%s was found.\n", word ); } else { printf( "%s was not found.\n", word ); } break; case 'q': /* 退出 */ printf( "Program quits.\n" ); exit( 0 ); break; default: /* 非法输入 */ printf( "command %c invalid.\n", cmd ); break; } /* end of switch */ } /* end of while */ return 0; } /* end of main */ /* ------------------------------------------------------------------ * nextin -- read a command and(possibly) a word from the next input line * ------------------------------------------------------------------ */ int nextin ( char * cmd, char * word ) { int i, ch; ch = getc( stdin ); while ( isspace( ch ) ) { ch = getc( stdin ); } /* end of while */ if ( ch == EOF ) { return( -1 ); } *cmd = ( char )ch; ch = getc( stdin ); while ( isspace( ch ) ) { ch = getc( stdin ); } /* end of while */ if ( ch == EOF ) { return( -1 ); } if ( ch == '\n' ) { return( 0 ); } i = 0; while ( !isspace( ch ) ) { if ( ++i > MAXWORD ) { printf( "error: word too long.\n" ); exit( 1 ); } *word++ = ch; ch = getc( stdin ); } /* end of while */ *word = '\0'; /* 原来的代码这里有问题 */ return i; } /* end of nextin */ /* ------------------------------------------------------------------ * initw -- initialize the dictionary to contain no words at all * ------------------------------------------------------------------ */ int initw ( void ) { nwords = 0; return 1; } /* end of initw */ /* ------------------------------------------------------------------ * insertw -- insert a word in the dictionary * ------------------------------------------------------------------ */ int insertw ( const char * word ) { strcpy( dict[nwords], word ); nwords++; return( nwords ); } /* end of insertw */ /* ------------------------------------------------------------------ * deletew -- delete a word from the dictionary * ------------------------------------------------------------------ */ int deletew ( const char * word ) { int i; for ( i = 0; i < nwords; i++ ) { if ( strcmp( word, dict[i] ) == 0 ) { nwords--; strcpy( dict[i], dict[nwords] ); return( 1 ); } } /* end of for */ return( 0 ); } /* end of deletew */ /* ------------------------------------------------------------------ * lookupw -- look up a word in the dictionary * ------------------------------------------------------------------ */ int lookupw ( const char * word ) { int i; for ( i = 0; i < nwords; i++ ) { if ( strcmp( word, dict[i] ) == 0 ) { return( 1 ); } } /* end of for */ return( 0 ); } /* end of lookupw */ [scz@ /home/scz/src]> cat > dict.c [scz@ /home/scz/src]> gcc -Wall -O3 -o dict dict.c [scz@ /home/scz/src]> strip dict [scz@ /home/scz/src]> ./dict Please input: II < -- -- -- 原来的例子，怀疑作者并没有实际测试过，这里有点问题 Dictionary initialized to empty. i word1 word1 inserted. i word2 word2 inserted. i word3 word3 inserted. l word2 word2 was found. d word2 word2 deleted. l word2 word2 was not found. qq < -- -- -- 问题同上，请仔细阅读nextin()函数的代码 Program quits. [scz@ /home/scz/src]> 现在我们拥有了一个解决的的常规程序，该程序不是分布式的。 ★ 将该常规程序划分成两部分 下图是常规程序的函数关系图。 main ---- nextin | | ---- insertw | | ---- initw | | ---- deletew | | ---- lookupw nextin用于读取下一个输入行，需要访问标准输入stdin，应该和main函数放在一起。 原则：执行I/O或者访问了文件句柄的过程不能轻易转移到远程主机上。 lookupw需要访问全部单词数据库，如果执行lookupw的主机和字典所在主机不是同一主机， 则对lookupw的RPC调用就必须将整个字典作为参数传递，这是不可取的。 原则：执行过程的主机应该和过程执行中需访问数据所在主机一致。 于是可以按照如下图示划分远程过程： client端 server端 发起RPC远程过程调用端 响应RPC远程过程调用端 ------------ ------------------------------------- | | RPC调用 | | | main -|----------------| initw lookupw | | | | 字典数据结构 | | nextin | | insertw deletew | | | | | ------------ ------------------------------------- /* dict1.c -- main, nextin */ #include #include #define MAXWORD 50 /* maximum length of a command or word */ /* ------------------------------------------------------------------ * main -- insert, delete, or lookup words in a dictionary as specified * ------------------------------------------------------------------ */ int main ( int argc, char * argv[] ) { char word[ MAXWORD + 1 ]; /* space to hold word from input line */ char cmd; int wordlen; /* length of input word */ printf( "Please input:\n" ); while ( 1 ) { wordlen = nextin( &cmd, word ); if ( wordlen < 0 ) { exit( 0 ); } switch ( cmd ) { case 'I': /* 初始化 */ initw(); printf( "Dictionary initialized to empty.\n" ); break; case 'i': /* 插入 */ insertw( word ); printf( "%s inserted.\n", word ); break; case 'd': /* 删除 */ if ( deletew( word ) ) { printf( "%s deleted.\n", word ); } else { printf( "%s not found.\n", word ); } break; case 'l': /* 查询 */ if ( lookupw( word ) ) { printf( "%s was found.\n", word ); } else { printf( "%s was not found.\n", word ); } break; case 'q': /* 退出 */ printf( "Program quits.\n" ); exit( 0 ); break; default: /* 非法输入 */ printf( "command %c invalid.\n", cmd ); break; } /* end of switch */ } /* end of while */ return 0; } /* end of main */ /* ------------------------------------------------------------------ * nextin -- read a command and(possibly) a word from the next input line * ------------------------------------------------------------------ */ int nextin ( char * cmd, char * word ) { int i, ch; ch = getc( stdin ); while ( isspace( ch ) ) { ch = getc( stdin ); } /* end of while */ if ( ch == EOF ) { return( -1 ); } *cmd = ( char )ch; ch = getc( stdin ); while ( isspace( ch ) ) { ch = getc( stdin ); } /* end of while */ if ( ch == EOF ) { return( -1 ); } if ( ch == '\n' ) { return( 0 ); } i = 0; while ( !isspace( ch ) ) { if ( ++i > MAXWORD ) { printf( "error: word too long.\n" ); exit( 1 ); } *word++ = ch; ch = getc( stdin ); } /* end of while */ *word = '\0'; return i; } /* end of nextin */ ******************************************************************************* /* dict2.c -- initw, insertw, deletew, lookupw */ #define MAXWORD 50 /* maximum length of a command or word */ #define DICTSIZ 100 /* maximum number of entries in dictionary. */ char dict[ DICTSIZ ][ MAXWORD + 1 ]; /* storage for a dictionary of words */ int nwords = 0; /* number of words in the dictionary */ /* ------------------------------------------------------------------ * initw -- initialize the dictionary to contain no words at all * ------------------------------------------------------------------ */ int initw ( void ) { nwords = 0; return 1; } /* end of initw */ /* ------------------------------------------------------------------ * insertw -- insert a word in the dictionary * ------------------------------------------------------------------ */ int insertw ( const char * word ) { strcpy( dict[nwords], word ); nwords++; return( nwords ); } /* end of insertw */ /* ------------------------------------------------------------------ * deletew -- delete a word from the dictionary * ------------------------------------------------------------------ */ int deletew ( const char * word ) { int i; for ( i = 0; i < nwords; i++ ) { if ( strcmp( word, dict[i] ) == 0 ) { nwords--; strcpy( dict[i], dict[nwords] ); return( 1 ); } } /* end of for */ return( 0 ); } /* end of deletew */ /* ------------------------------------------------------------------ * lookupw -- look up a word in the dictionary * ------------------------------------------------------------------ */ int lookupw ( const char * word ) { int i; for ( i = 0; i < nwords; i++ ) { if ( strcmp( word, dict[i] ) == 0 ) { return( 1 ); } } /* end of for */ return( 0 ); } /* end of lookupw */ 注意，对于符号常量MAXWORD的定义在两边都出现了。 [scz@ /home/scz/src]> cat > dict1.c [scz@ /home/scz/src]> cat > dict2.c [scz@ /home/scz/src]> gcc -O3 -o dict1.o -c dict1.c [scz@ /home/scz/src]> gcc -O3 -o dict2.o -c dict2.c 此时进行部分编译(-c选项)，可以提前修正很多语法错误，避免程序员的注意 力从RPC上移开。这里的两部分代码不构成完整的应用，剩下的代码以后增加。 ★ 创建一个rpcgen规格说明 这个规格说明文件包括： . 声明在client或者(这更常见)server(远程程序)中所使用的常量 . 声明所使用的数据类型(特别是对远程过程的参数) . 声明远程程序、每个程序中所包含的过程、以及它们的参数类型 RPC使用一些数字来标识远程程序以及在这些程序中的远程过程。在规格说明 文件中的程序声明定义了诸如程序的RPC号、版本号、以及分配给程序中的过 程的编号等等。所有这些声明都必须用RPC编程语言给出，而不是用C。在RPC 中string代表以null结束的字符串，而C用char *表示，必须注意这些细微的 差别。 文件rdict.x给出了一个rpcgen规格说明，包含了字典程序之RPC版的声明。 /* rdict.x */ /* RPC declarations for dictionary program */ const MAXWORD = 50; /* maximum length of a command or word */ const DICTSIZ = 100; /* number of entries in dictionary */ struct example /* unused structure declared here to */ { int exfield1; /* illustrate how rpcgen builds XDR */ char exfield2; /* routines to convert structures */ }; /* ------------------------------------------------------------------ * RDICTPROG -- remote program that provides insert, delete, and lookup * ------------------------------------------------------------------ */ program RDICTPROG /* name of remote program ( not used ) */ { version RDICTVERS /* declaration of version ( see below ) */ { int INITW ( void ) = 1; /* first procedure in this program */ int INSERTW ( string ) = 2; /* second procedure in this program */ int DELETEW ( string ) = 3; /* third procedure in this program */ int LOOKUPW ( string ) = 4; /* fourth procedure in this program */ } = 1; /* definition of the program version */ } = 0x30090949; /* remote program number ( must be unique ) */ 一个rpcgen规格说明文件并没有囊括在最初的程序中的所能找到的所有声明，仅仅 定义了那些在client和server之间要共享的常量和数据类型，或者是那些需要指明 的参数。 按照约定，规格说明文件使用大写名字定义过程和程序，并不绝对要求使用大写， 但这样做有助于避免冲突。 ★ 运行rpcgen [scz@ /home/scz/src]> cat > rdict.x [scz@ /home/scz/src]> rpcgen rdict.x [scz@ /home/scz/src]> ls -l rdict* -rw-r--r-- 1 scz users 1559 Feb 17 17:18 rdict.h -rw-r--r-- 1 scz users 1138 Feb 17 17:18 rdict.x -rw-r--r-- 1 scz users 1466 Feb 17 17:18 rdict_clnt.c -rw-r--r-- 1 scz users 2623 Feb 17 17:18 rdict_svc.c -rw-r--r-- 1 scz users 297 Feb 17 17:18 rdict_xdr.c [scz@ /home/scz/src]> rpcgen将生成四个文件，分别是rdict.h, rdict_clnt.c, rdict_svc.c和rdict_xdr.c。 注意生成的四个文件的名字与rpcgen的规格说明文件名相关。 ★ rpcgen产生的.h文件 [scz@ /home/scz/src]> cat rdict.h /* * Please do not edit this file. * It was generated using rpcgen. */ #ifndef _RDICT_H_RPCGEN #define _RDICT_H_RPCGEN #include #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif #define MAXWORD 50 #define DICTSIZ 100 struct example { int exfield1; char exfield2; }; typedef struct example example; #define RDICTPROG 0x30090949 #define RDICTVERS 1 #if defined(__STDC__) || defined(__cplusplus) #define INITW 1 extern int * initw_1(void *, CLIENT *); extern int * initw_1_svc(void *, struct svc_req *); #define INSERTW 2 extern int * insertw_1(char **, CLIENT *); extern int * insertw_1_svc(char **, struct svc_req *); #define DELETEW 3 extern int * deletew_1(char **, CLIENT *); extern int * deletew_1_svc(char **, struct svc_req *); #define LOOKUPW 4 extern int * lookupw_1(char **, CLIENT *); extern int * lookupw_1_svc(char **, struct svc_req *); extern int rdictprog_1_freeresult (SVCXPRT *, xdrproc_t, caddr_t); #else /* K&R C */ #define INITW 1 extern int * initw_1(); extern int * initw_1_svc(); #define INSERTW 2 extern int * insertw_1(); extern int * insertw_1_svc(); #define DELETEW 3 extern int * deletew_1(); extern int * deletew_1_svc(); #define LOOKUPW 4 extern int * lookupw_1(); extern int * lookupw_1_svc(); extern int rdictprog_1_freeresult (); #endif /* K&R C */ /* the xdr functions */ #if defined(__STDC__) || defined(__cplusplus) extern bool_t xdr_example (XDR *, example*); #else /* K&R C */ extern bool_t xdr_example (); #endif /* K&R C */ #ifdef __cplusplus } #endif #endif /* !_RDICT_H_RPCGEN */ [scz@ /home/scz/src]> 该文件包含了在规格说明文件中所声明的所有常量和数据类型的C的合法声明。 此外rpcgen增加了对远程过程的定义。 #define INSERTW 2 extern int * insertw_1(char **, CLIENT *); extern int * insertw_1_svc(char **, struct svc_req *); 过程名insertw_1取自业已声明过的过程名INSERTW，只是被转换成小写，并附 加了一个下划线和程序的版本号1。insertw_1对应client端的stub通信例程， client端的stub接口例程需要程序员自己编写。insertw_1_svc对应server端的 stub接口例程，需要程序员自己编写。server端的stub通信例程已经由rpcgen 产生的代码提供了。 scz注：这里与原书中有重要区别，请仔细对比P234(第2版 vol III)开始的 章节。如果照搬，会失败。 server端的stub通信例程调用名为insertw_1_svc的stub接口例程，该调用使 用rpcgen所选择的参数。允许程序员适当设计insertw_1_svc以便能用正确的 参数调用原来常规的insertw。 ★ rpcgen产生的XDR转换文件 [scz@ /home/scz/src]> cat rdict_xdr.c /* * Please do not edit this file. * It was generated using rpcgen. */ #include "rdict.h" bool_t xdr_example (XDR *xdrs, example *objp) { register long *buf; if (!xdr_int (xdrs, &objp->exfield1)) return FALSE; if (!xdr_char (xdrs, &objp->exfield2)) return FALSE; return TRUE; } [scz@ /home/scz/src]> rpcgen产生了一个含有对一些例程调用的文件，这些例程执行XDR转换， 而这种调用是针对远程程序中所声明的所有数据类型的。 我们的例子中唯一的类型声明被取名为example，它定义了一个结构， 文件rdict_xdr.c含有将结构example在本地数据表示和外部数据表示 之间进行转换所需要的代码，这些代码是由rpcgen自动生成的，它为 结构中的每个字段调用XDR库例程。一旦给出了一个声明，这个被声明 的数据类型就可以用做远程过程的参数。如果某个远程过程确实使用 结构example作为参数，rpcgen将在client和server中生成代码，以便 调用过程xdr_example对数据表示进行转换。 ★ rpcgen产生的client代码 [scz@ /home/scz/src]> cat rdict_clnt.c /* * Please do not edit this file. * It was generated using rpcgen. */ #include /* for memset */ #include "rdict.h" /* Default timeout can be changed using clnt_control() */ static struct timeval TIMEOUT = { 25, 0 }; int * initw_1(void *argp, CLIENT *clnt) { static int clnt_res; memset((char *)&clnt_res, 0, sizeof(clnt_res)); if (clnt_call (clnt, INITW, (xdrproc_t) xdr_void, (caddr_t) argp, (xdrproc_t) xdr_int, (caddr_t) &clnt_res, TIMEOUT) != RPC_SUCCESS) { return (NULL); } return (&clnt_res); } int * insertw_1(char **argp, CLIENT *clnt) { static int clnt_res; memset((char *)&clnt_res, 0, sizeof(clnt_res)); if (clnt_call (clnt, INSERTW, (xdrproc_t) xdr_wrapstring, (caddr_t) argp, (xdrproc_t) xdr_int, (caddr_t) &clnt_res, TIMEOUT) != RPC_SUCCESS) { return (NULL); } return (&clnt_res); } int * deletew_1(char **argp, CLIENT *clnt) { static int clnt_res; memset((char *)&clnt_res, 0, sizeof(clnt_res)); if (clnt_call (clnt, DELETEW, (xdrproc_t) xdr_wrapstring, (caddr_t) argp, (xdrproc_t) xdr_int, (caddr_t) &clnt_res, TIMEOUT) != RPC_SUCCESS) { return (NULL); } return (&clnt_res); } int * lookupw_1(char **argp, CLIENT *clnt) { static int clnt_res; memset((char *)&clnt_res, 0, sizeof(clnt_res)); if (clnt_call (clnt, LOOKUPW, (xdrproc_t) xdr_wrapstring, (caddr_t) argp, (xdrproc_t) xdr_int, (caddr_t) &clnt_res, TIMEOUT) != RPC_SUCCESS) { return (NULL); } return (&clnt_res); } [scz@ /home/scz/src]> rdict_clnt.c是个源程序，它将成为本程序分布式版中client端的tub通信例程。 该文件为调用远程程序中的每个远程过程准备好了一个client端的stub通信例程。 这个文件中的代码很有意思，在系列文章的后续部分我们会回头来研究它们， 尤其是clnt_call()函数的使用。现在暂且就这样放到一边去。 ★ rpcgen产生的server代码 [scz@ /home/scz/src]> cat rdict_svc.c /* * Please do not edit this file. * It was generated using rpcgen. */ #include "rdict.h" #include #include #include #include #include #include #include #ifndef SIG_PF #define SIG_PF void(*)(int) #endif static void rdictprog_1(struct svc_req *rqstp, register SVCXPRT *transp) { union { char *insertw_1_arg; char *deletew_1_arg; char *lookupw_1_arg; } argument; char *result; xdrproc_t _xdr_argument, _xdr_result; char *(*local)(char *, struct svc_req *); switch (rqstp->rq_proc) { case NULLPROC:
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