Facebook Joinc 그룹
Joinc QA 사이트
Tweet
joinc는 Firefox와 chrome에서 테스트 했습니다. IE에서는 테이블이 깨지거나 이미지가 보이지 않을 수 있습니다. 특히 구글 Docs이미지의 경우 엑박처리될 수 있습니다.
Tweet
joinc는 Firefox와 chrome에서 테스트 했습니다. IE에서는 테이블이 깨지거나 이미지가 보이지 않을 수 있습니다. 특히 구글 Docs이미지의 경우 엑박처리될 수 있습니다.
소개
fork()는 새로운 자식프로세스를 실행시키기 위해서 사용하며, 다수의 클라이언트를 동시에 처리하기 위해서 입출력다중화와 함께 가장 널리 사용되는 방식이다.
이 방식의 단점이라면 fork()로 새로운 프로세스를 생성시키는 자체에 많은 비용이 들어간다는 점이 될 것이다. 이 문제를 해결하기 위해서 적당한 수만큼 프로세스를 미리 할당시켜 놓고, 새로운 연결이 들어오면 할당된 프로세스에 소켓을 전달해주는 prefork방식을 사용하기도 한다. 일종의 프로세스 풀을 만들어서 활용 하는 것으로 볼 수 있다. 이 문서는 prefork 에 대해서 소개한다.
다음과 같은 정보들을 가지고 있다면 문서의 접근이 쉬울 것이다.
소켓 전달
prefork 구현의 핵심은 accept 함수 호출 후 만들어진 '소켓 지정 번호'를 어떻게 이미 만들어져 있는 자식 프로세스에 전달하느냐에 있다. 다행히 이에 대한 해법은 나와 있긴 한데, 해법 자체가 좀 마법적이다.
소켓 전달은 sendmsg 함수로 이루어진다. sendmsg 함수는 msghdr 구조체로 데이터를 전달하는데, msghdr 구조체에 전달할 소켓 지정 번호 정보를 포함한 제어 정보를 함께 넘기는 방식으로 이루어 진다. 다음은 소켓 전달을 위해서 사용하는 함수인 write_fd 이다.
int write_fd(int fd, void *ptr, size_t nbytes, int sendfd) { struct msghdr msg; // 부가적으로 넘길 데이터 구조체 struct iovec iov[1]; union { struct cmsghdr cm; char control[CMSG_SPACE(sizeof(int))]; } control_un; // 제어 정보를 포함한 cmsghdr 구조체 struct cmsghdr *cmptr; msg.msg_control = control_un.control; msg.msg_controllen = sizeof(control_un.control); // 제어 정보를 설정한다. cmptr = CMSG_FIRSTHDR(&msg); cmptr->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(int)); cmptr->cmsg_level = SOL_SOCKET; cmptr->cmsg_type = SCM_RIGHTS; // 전송할 소켓 지정 번호를 복사한다. *((int *) CMSG_DATA(cmptr)) = sendfd; msg.msg_name = NULL; msg.msg_namelen = 0; // 기타 보낼 데이터가 있다면 함께 전송한다. iov[0].iov_base = ptr; iov[0].iov_len = nbytes; msg.msg_iov = iov; msg.msg_iovlen = 1; // sendmsg 함수로 데이터를 전송한다. return(sendmsg(fd, &msg, 0)); }
다음은 소켓 지정 번호를 읽기 위한 함수 read_fd로 자식 프로세스에서 호출 한다.
int read_fd(int fd, char *buf, size_t buflen) { int n; int recvfd; char ptr; struct iovec iov[1]; struct cmsghdr *cmptr; struct msghdr msg; union { struct cmsghdr cm; char control[CMSG_SPACE(sizeof(int))]; } control_un; // 제어 정보를 설정한다. msg.msg_control = control_un.control; msg.msg_controllen = sizeof(control_un.control); msg.msg_name = NULL; msg.msg_namelen = 0; // 부가적으로 읽어올 데이터 iov[0].iov_base = buf; iov[0].iov_len = buflen; msg.msg_iov = iov; msg.msg_iovlen = 1; if ( (n = recvmsg(fd, &msg, 0)) <= 0) { perror("recvmsg Error"); return -1; } cmptr = CMSG_FIRSTHDR(&msg); if ((cmptr == NULL)) { perror("CMSG ERROR\n"); return -1; } // 제어 정보에서 소켓 지정 번호를 가져와서 반환한다. recvfd = *((int *) CMSG_DATA(cmptr)); return recvfd; }
테스트에 사용할 echo 서버
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#define SA struct sockaddr
struct _SocketInfo
{
int pid;
int fd;
int status;
};
int write_fd(int fd, void *ptr, size_t nbytes, int sendfd);
int prefork_client(int fd);
int read_fd(int fd);
int main_server(int server_sockfd,
struct _SocketInfo *SInfo,
struct sockaddr_in clientaddr,
int preforknum);
int main(int argc, char **argv)
{
char buf_in[80];
int state;
int clilen;
int n,i,pid;
int preforknum;
int ppid;
int sv[2];
struct _SocketInfo *SocketArray;
int server_sockfd, client_sockfd;
struct sockaddr_in clientaddr, serveraddr;
if (argc != 2)
{
fprintf(stderr, "Usage: %s [prefork#]\n", argv[0]);
return 1;
}
preforknum = atoi(argv[1]);
if ((server_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
{
perror("Error");
return 1;
}
bzero(&serveraddr, sizeof(serveraddr));
serveraddr.sin_family = AF_INET;
serveraddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
serveraddr.sin_port = htons(8083);
bind(server_sockfd, (SA *)&serveraddr, sizeof(serveraddr));
if ((state = listen(server_sockfd, 5))<0)
{
perror("listen error: ");
exit(0);
}
if(preforknum > 10)
{
fprintf(stderr,"Max preforknum is 10\n");
exit(0);
}
ppid = getpid();
// Socket Infomation Array
SocketArray = (void *)malloc(sizeof(struct _SocketInfo)*preforknum);
memset((void *)SocketArray, 0x00, sizeof(struct _SocketInfo)*preforknum);
for (i = 0; i < preforknum; i++)
{
socketpair(AF_LOCAL, SOCK_STREAM, AF_LOCAL, sv);
pid = fork();
if (pid < 0)
{
perror("fork error");
exit(0);
}
if (pid == 0)
{
dup2(sv[0], 0);
close(sv[1]);
close(sv[0]);
close(server_sockfd);
prefork_client(0);
}
else
{
close(sv[0]);
SocketArray[i].pid = pid;
SocketArray[i].fd = sv[1];
SocketArray[i].status = 1;
}
}
main_server(server_sockfd, SocketArray, clientaddr, preforknum);
}
int write_fd(int fd, void *ptr, size_t nbytes, int sendfd)
{
struct msghdr msg;
struct iovec iov[1];
union {
struct cmsghdr cm;
char control[CMSG_SPACE(sizeof(int))];
} control_un;
struct cmsghdr *cmptr;
msg.msg_control = control_un.control;
msg.msg_controllen = sizeof(control_un.control);
cmptr = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
cmptr->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(int));
cmptr->cmsg_level = SOL_SOCKET;
cmptr->cmsg_type = SCM_RIGHTS;
*((int *) CMSG_DATA(cmptr)) = sendfd;
msg.msg_name = NULL;
msg.msg_namelen = 0;
iov[0].iov_base = ptr;
iov[0].iov_len = nbytes;
msg.msg_iov = iov;
msg.msg_iovlen = 1;
return(sendmsg(fd, &msg, 0));
}
int read_fd(int fd)
{
int n;
int recvfd;
char ptr;
struct iovec iov[1];
struct cmsghdr *cmptr;
struct msghdr msg;
union {
struct cmsghdr cm;
char control[CMSG_SPACE(sizeof(int))];
} control_un;
msg.msg_control = control_un.control;
msg.msg_controllen = sizeof(control_un.control);
msg.msg_name = NULL;
msg.msg_namelen = 0;
iov[0].iov_base = (void *)&ptr;
iov[0].iov_len = 1;
msg.msg_iov = iov;
msg.msg_iovlen = 1;
if ( (n = recvmsg(fd, &msg, 0)) <= 0)
{
perror("recvmsg Error");
return -1;
}
cmptr = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
if ((cmptr == NULL))
{
perror("CMSG ERROR\n");
return -1;
}
recvfd = *((int *) CMSG_DATA(cmptr));
return recvfd;
}
int main_server(int server_sockfd,
struct _SocketInfo *SocketArray,
struct sockaddr_in clientaddr,
int preforknum)
{
int clilen;
int client_sockfd;
int i;
char ptr;
int n;
int maxfd;
fd_set readfds, allfds;
int data;
FD_ZERO(&readfds);
FD_SET(server_sockfd, &readfds);
for (i = 0; i < preforknum; i++)
{
FD_SET(SocketArray[i].fd, &readfds);
maxfd = SocketArray[i].fd;
printf("socketpair fd %d\n", maxfd);
}
printf("%d\n", maxfd+1);
allfds = readfds;
while(1)
{
readfds = allfds;
clilen = sizeof(clientaddr);
printf("select Wait\n");
n = select(maxfd + 1, &readfds, (fd_set *)0, (fd_set *)0, NULL);
printf("select Wait End %d\n", n);
if (n < 0) continue;
if (FD_ISSET(server_sockfd, &readfds))
{
printf("ACCEPT\n");
if ((client_sockfd = accept(server_sockfd, (SA *)&clientaddr, (size_t *)&clilen)) ==-1)
{
perror("accept error:");
close(client_sockfd);
}
else
{
for (i = 0; i < preforknum; i++)
{
if(SocketArray[i].status)
{
printf("SocketSend pid(%d) -> %d\n", SocketArray[i].pid, client_sockfd);
write_fd(SocketArray[i].fd, &ptr, 1, client_sockfd);
SocketArray[i].status = 0;
close(client_sockfd);
break;
}
}
if (i == preforknum)
{
fprintf(stderr, "max Client error\n");
close(client_sockfd);
}
}
}
for (i = 0; i < preforknum; i++)
{
if(FD_ISSET(SocketArray[i].fd, &readfds))
{
printf("OK Chield Data\n");
read(SocketArray[i].fd, (void *)&data, sizeof(data));
printf("(%d) : Read Data %d\n", SocketArray[i].fd, data);
if(data == 0)
{
SocketArray[i].status = 1;
}
}
}
}
}
int prefork_client(int fd)
{
int n;
char buf_in[80]={0x00,};
int sockfd;
int msg = 0;
printf("Child PID %d\n", getpid());
while(1)
{
sockfd = read_fd(fd);
for(;;)
{
if ((n = read(sockfd, buf_in, 79)) > 0)
{
write(sockfd, buf_in, strlen(buf_in));
}
else
{
printf("Client Socket Close\n");
write(fd, (void *)&msg, sizeof(msg));
close(sockfd);
break;
}
memset(buf_in, 0x00, sizeof(buf_in));
}
}
}
exec 응용
fork(2)방식에서 소켓전달이 성공적으로 이루어지는걸 확인했다. 이제 exec(2)에서도 가능한지 확인해 보려 한다. 위의 프로그램을 약간 수정해서 클라이언트의 연결을 accept하고 prefork를 하는 socketmain.c 프로그램과 prefork되어서 데이터를 처리하는 prefork.c라는 프로그램을 만들었다.
socketmain.c는 위의 fork 버젼에서 아래의 라인만 수정했다.
if (pid == 0)
{
dup2(sv[0], 0);
close(sv[1]);
close(sv[0]);
close(server_sockfd);
prefork_client(0);
}
를
if (pid == 0)
{
dup2(sv[0], 0);
close(sv[1]);
close(sv[0]);
close(server_sockfd);
execl("./client", "client", NULL);
}
로
다음은 prefork.c 로 int prefork_client 함수를 약간 수정해서 재 작성했다.
#include <sys/socket.h> #include <sys/types.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <sys/stat.h> #include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #define SA struct sockaddr int read_fd(int fd); int main(int argc, char **argv) { int n; char buf_in[80]={0x00,}; int sockfd; int msg = 0; printf("Child PID %d\n", getpid()); int fd = 0; while(1) { sockfd = read_fd(fd); for(;;) { if ((n = read(sockfd, buf_in, 79)) > 0) { write(sockfd, buf_in, strlen(buf_in)); } else { printf("Client Socket Close\n"); write(fd, (void *)&msg, sizeof(msg)); close(sockfd); break; } memset(buf_in, 0x00, sizeof(buf_in)); } } } int read_fd(int fd) { int n; int recvfd; char ptr; struct iovec iov[1]; struct cmsghdr *cmptr; struct msghdr msg; union { struct cmsghdr cm; char control[CMSG_SPACE(sizeof(int))]; } control_un; msg.msg_control = control_un.control; msg.msg_controllen = sizeof(control_un.control); msg.msg_name = NULL; msg.msg_namelen = 0; iov[0].iov_base = (void *)&ptr; iov[0].iov_len = 1; msg.msg_iov = iov; msg.msg_iovlen = 1; if ( (n = recvmsg(fd, &msg, 0)) <= 0) { perror("recvmsg Error"); return -1; } cmptr = CMSG_FIRSTHDR(&msg); if ((cmptr == NULL)) { perror("CMSG ERROR\n"); return -1; } recvfd = *((int *) CMSG_DATA(cmptr)); return recvfd; }