МИНОБРНАУКИ РОССИИ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)
Кафедра Вычислительной техники
ОТЧЕТ
по лабораторной работе №11
по дисциплине «Организация процессов и программирование
в среде Linux»
Тема: Взаимодействие процессов через сокеты
Студент гр. 8308
Керимов Р.Б.
Преподаватель
Разумовский
Г.В.
Санкт-Петербург
2021
Цель работы
Знакомство с организацией сокетов и системными функциями,
обеспечивающими обмен данными между процессами с помощью сокетов.
Задание
Написать две программы (сервер и клиент) , которые обмениваются
сообщениями через потоковые сокеты. Клиенты проверяют возможность
соединения с сервером и в случае отсутствия соединения или истечения времени
ожидания отправки сообщения завершают работу. После соединения с сервером
они генерируют случайную последовательность чисел и выводят ее на экран, а
затем отсылают серверу. Сервер в течение определенного времени ждет запросы
от клиентов и в случае их отсутствия завершает работу. При поступлении
запроса от клиента сервер порождает обслуживающий процесс, который
принимает последовательность чисел, упорядочивает ее и выводит на экран, а
затем отсылает обратно клиенту и завершают работу. Клиент полученную
последовательность выводит на экран и заканчивает свою работу.
Примеры выполнения программы
Запустим 2 программы, клиент и сервер:
Результат работы программы
Исходный код
client.cpp
#include <iostream>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
2
#include <ctime>
#define msg_size 5
#define waitTime 5
int main()
{
srand(time(0));
int socket_desc;
struct sockaddr_in address_struct;
int isServerReady;
struct timeval tv;
int connection = -1;
fd_set read_fds;
socket_desc = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(socket_desc < 0)
{
perror("Cannot create socket");
return 1;
}
address_struct.sin_family = AF_INET;
address_struct.sin_port = htons(1111);
address_struct.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_LOOPBACK);
time_t start = time(NULL);
while( (time(NULL) - start) < waitTime && (connection =
connect(socket_desc, (struct sockaddr*)&address_struct,
sizeof(address_struct))) < 0)
{
3
}
if (connection < 0)
{
perror("Cannot connect to the server");
return 1;
}
else
{
char message[msg_size];
std::sprintf(message,"%d",rand()%89999+10000);
send(socket_desc, message, sizeof(message), 0);
std::cout<<"Sended: "<< message << std::endl;
FD_ZERO(&read_fds);
FD_SET(socket_desc, &read_fds);
tv.tv_sec = waitTime;
tv.tv_usec = 0;
int serverAnswered = select(FD_SETSIZE, &read_fds,
NULL, NULL, &tv);
if ( serverAnswered == 0)
{
std::cout << "Server timed out" << std::endl;
}
else
{
char answer[msg_size];
recv(socket_desc, answer, sizeof(answer), 0);
4
std::cout<<"Received: "<< answer << std::endl;
}
}
close(socket_desc);
return 0;
}}
process.cpp
#include <iostream>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#include <algorithm>
#define msg_size 5
#define waitTime 5
int main(int argc,char* argv[])
{
char message[msg_size];
int client_desc = atoi(argv[1]);
fd_set read_fds;
struct timeval tv;
FD_ZERO(&read_fds);
FD_SET(client_desc, &read_fds);
tv.tv_sec = waitTime;
tv.tv_usec = 0;
int serverAnswered = select(FD_SETSIZE, &read_fds, NULL, NULL, &tv);
if ( serverAnswered == 0)
{
std::cout << "Server timed out" << std::endl;
}
else
{
recv( client_desc, message, 5, 0);
std::cout << "Received: " << message << std::endl;
std::sort(message, message + msg_size);
send(client_desc, message, msg_size, 0);
std::cout<<"Sended: " << message << std::endl;
}
exit(0);
}
server.cpp
#include <iostream>
5
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#define msg_size 5
#define waitTime 5
int main()
{
int socket_desc, client_desc;
struct sockaddr_in address_struct;
fd_set read_fds;
struct timeval tv;
char client_desc_char[255];
pid_t pid;
int isClientReady = 1;
socket_desc = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(socket_desc < 0)
{
perror("Cannot create socket");
return 1;
}
address_struct.sin_family = AF_INET;
address_struct.sin_port = htons(1111);
address_struct.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
if(bind(socket_desc,(struct
sockaddr*)&address_struct,sizeof(address_struct))<0)
{
perror("Cannot bind to web adress");
return 1;
}
listen(socket_desc, 5);
while(true)
{
FD_ZERO(&read_fds);
FD_SET(socket_desc, &read_fds);
tv.tv_sec = waitTime;
tv.tv_usec = 0;
isClientReady = select(FD_SETSIZE, &read_fds, NULL, NULL, &tv);
if (isClientReady == 0)
{
std::cout << "Client timeout exceeded" << std::endl;
break;
}
else
{
client_desc = accept(socket_desc, NULL, NULL);
if (client_desc < 0)
{
perror("Failed to create client-server socket");
return 1;
}
FD_ZERO(&read_fds);
6
FD_SET(client_desc, &read_fds);
tv.tv_sec = waitTime;
tv.tv_usec = 0;
isClientReady = select(FD_SETSIZE, &read_fds, NULL, NULL, &tv);
if (isClientReady == 0)
{
std::cout << "Client timeout exceeded" << std::endl;
close(client_desc);
break;
}
else
{
pid = fork();
std::sprintf(client_desc_char,"%d",client_desc);
if (pid == 0)
{
execl("p", " ", client_desc_char, NULL);
}
close(client_desc);
}
}
}
close(socket_desc);
return 0;
}
Вывод
Ознакомились с организацией сокетов и системными функциями,
обеспечивающими обмен данными между процессами с помощью сокетов.
7