UNIX: разработка сетевых приложений

Листинг 16.5. Отсортированный вывод функции tcpdump и данных диагностики

Мы удалили записи (

) из сегментов, отправленных Solaris, означающие, что устанавливается бит DF (он используется для определения величины транспортной MTU).

Используя этот вывод, мы можем нарисовать временную диаграмму происходящих событий (рис. 16.3). На этой диаграмме представлены события в различные моменты времени, причем ориентация диаграммы такова, что более поздние события расположены ниже на странице.

Рис. 16.3. Временная диаграмма событий для примера неблокируемого ввода

На этом рисунке мы не показываем сегменты ACK. Также помните, что если программа выводит сообщение

(записано N байт в стандартное устройство вывода), это означает, что завершилась функция , возможно, заставившая TCP отправить один или более сегментов данных.

По этому рисунку мы можем проследить динамику обмена между клиентом и сервером. Использование неблокируемого ввода-вывода позволяет программе использовать преимущество этой динамики, считывая или записывая данные, когда операция ввода или вывода может иметь место. Ядро сообщает нам, когда может произойти операция ввода-вывода, при помощи функции

.

Мы можем рассчитать время выполнения нашей неблокируемой версии, используя тот же файл из 2000 строк и тот же сервер (с периодом RTT, равным 175 мс), что и в разделе 6.7. Теперь время оказалось равным 6,9 с по сравнению с 12,3 с в версии из раздела 6.7. Следовательно, неблокируемый ввод-вывод сокращает общее время выполнения этого примера, в котором файл отправляется серверу.

Более простая версия функции str_cli

Неблокируемая версия функции

, которую мы только что показали, нетривиальна: около 135 строк кода по сравнению с 40 строками версии, использующей функцию с блокируемым вводом-выводом (см. листинг 6.2), и 20 строками начальной версии, работающей в режиме остановки и ожидания (см. листинг 5.4). Мы знаем, что эффект от удлинения кода в два раза, с 20 до 40 строк оправдывает затраченные усилия, поскольку в пакетном режиме скорость возрастает почти в 30 раз, а применение функции с блокируемыми дескрипторами осуществляется не слишком сложно. Но будут ли оправданы затраченные усилия при написании приложения, использующего неблокируемый ввод-вывод, с учетом усложнения итогового кода? Нет, ответим мы. Если нам необходимо использовать неблокируемый ввод-вывод, обычно бывает проще разделить приложение либо на процессы (при помощи функции ), либо на потоки (см. главу 26).

В листинге 16.6 показана еще одна версия нашей функции

, разделяемая на два процесса при помощи функции .

Эта функция сразу же вызывает функцию

для разделения на родительский и дочерний процессы. Дочерний процесс копирует строки от сервера в стандартный поток вывода, а родительский процесс — из стандартного потока ввода серверу, как показано на рис. 16.4.

Рис. 16.4. Функция str_cli, использующая два процесса

Мы показываем, что соединения TCP являются двусторонними и что родительский и дочерний процессы совместно используют один и тот же дескриптор сокета: родительский процесс записывает в сокет, а дочерний процесс читает из сокета. Есть только один сокет, один буфер приема сокета и один буфер отправки, но на этот сокет ссылаются два дескриптора: один в родительском процессе и один в дочернем.

Листинг 16.6. Версия функции str_cli, использующая функцию fork