《深入理解计算机系统》Tiny Web服务器实验
2016-01-26 21:31
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#include "csapp.h"
/*
*说明:在用telnet时,Host头域指定请求资源的Intenet主机和端口号
* 必须表示请求url的原始服务器或网关的位置。
* HTTP/1.1请求必须包含主机头域，否则系统会以400状态码返回。
*/
void handler(int sig);
void doit(int fd);
void read_requesthdrs(rio_t *rp, int *length, int is_post_method);
int parse_uri(char *uri, char *filename, char *cgiargs);
void serve_static(int fd, char *filename, int filesize, int is_head_method);
void get_filetype(char *filename, char *filetype);
void serve_dynamic(int fd, char *filename, char *cgiargs, int is_head_method);
void post_dynamic(int fd, char *filename, int contentLength,rio_t *rp);
void clienterror(int fd, char *cause, char *errnum, char *shortmsg, char *longmsg);
int main(int argc, char **argv, char **environ)
{
int listenfd, connfd, port, clientlen;
struct sockaddr_in clientaddr;
/* 检查命令行参数 */
if (argc != 2) {
fprintf(stderr, "usage: %s <port>\n", argv[0]);
exit(0);
}
port = atoi(argv[1]);
listenfd = Open_listenfd(port);
printf("Tiny Web Server...\n");
while (1) {
clientlen = sizeof(clientaddr);
connfd = Accept(listenfd, (SA *)&clientaddr, &clientlen);
Signal(SIGCHLD, handler);
/* fork子进程处理请求 */
if (Fork() == 0) {
Close(listenfd); /* 关闭监听描述符 */
doit(connfd);
Close(connfd); /* 关闭已连接描述符 */
exit(0);
}
Close(connfd); /* 父进程关闭已连接描述符,此时文件表项的引用计数为0,到客户端的连接终止 */
}
exit(0);
}
void handler(int sig)
{
pid_t pid;
if ((pid = waitpid(-1, NULL, 0)) < 0)
unix_error("waitpid error");
//printf("Handler reaped child %d\n", (int)pid);
return;
}
void doit(int fd)
{
int is_static, head = 0, post = 0, contentLength = 0;
struct stat sbuf;
char buf[MAXLINE], method[MAXLINE], uri[MAXLINE], version[MAXLINE];
char filename[MAXLINE], cgiargs[MAXLINE];
rio_t rio;
Rio_readinitb(&rio, fd); /* 初始化缓冲区 */
Rio_readlineb(&rio, buf, MAXLINE); /* 将缓冲区内的请求行(一行)内容读到buf里 */
/* 读请求行 */
sscanf(buf, "%s %s %s", method, uri, version);
printf("%s %s %s\r\n", method, uri, version); //11.6题扩展A
if (!strcasecmp(method, "HEAD")) {
head = 1;
}
else if (!strcasecmp(method, "POST")) { /* 忽略大小写比较字符串 */
post = 1;
}
else if (!strcasecmp(method, "GET"));
else {
clienterror(fd, method, "501", "Not Implemented", "Tiny does not implement this method");
return;
}
read_requesthdrs(&rio, &contentLength, post); /* 读取并忽略请求报头 */
/* 解析来自GET请求的URI */
is_static = parse_uri(uri, filename, cgiargs); /* is_static判断请求的文件是否为静态文件 */
if (stat(filename, &sbuf) < 0) {
clienterror(fd, filename, "404", "Not found", "Tiny couldn't read the file");
return;
}
if (is_static) {
if (!(S_ISREG(sbuf.st_mode)) || !(S_IRUSR & sbuf.st_mode)) {
clienterror(fd, filename, "403", "Forbidden", "Tiny couldn't read the file");
return;
}
//printf("yes\n");
serve_static(fd, filename, sbuf.st_size, head); /* 处理静态内容 */
}
else {
if (!(S_ISREG(sbuf.st_mode)) || !(S_IXUSR & sbuf.st_mode)) {
clienterror(fd, filename, "403", "Forbidden", "Tiny couldn't run the CGI program");
return;
}
if (!post)
serve_dynamic(fd, filename, cgiargs, head); /* 处理动态内容 */
else
post_dynamic(fd, filename, contentLength, &rio);
}
}
void clienterror(int fd, char *cause, char *errnum, char *shortmsg, char *longmsg)
{
char buf[MAXLINE], body[MAXLINE];
/* 生成HTTP响应主体 */
sprintf(body, "<html><head><meta charset='UTF-8'><title>Tiny Error</title></head>");
sprintf(body, "%s<body bgcolor='#ffffff'>\r\n", body);
sprintf(body, "%s<h2>%s: %s</h2>\r\n", body, errnum, shortmsg);
sprintf(body, "%s<p>%s: %s</p>\r\n", body, longmsg, cause);
sprintf(body, "%s<hr><em>The Tiny Web server</em></body></html>\r\n", body); /* <hr>标签是水平分割线 */
/* 打印HTTP响应 */
sprintf(buf, "HTTP/1.0 %s %s\r\n", errnum, shortmsg);
Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
sprintf(buf, "Content-type: text/html\r\n");
Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
sprintf(buf, "Content-length: %d\r\n\r\n", (int)strlen(body));
Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
Rio_writen(fd, body, strlen(body));
}
void read_requesthdrs(rio_t *rp, int *length, int is_post_method) {
char buf[MAXLINE];
char *p;
Rio_readlineb(rp, buf, MAXLINE);
while (strcmp(buf, "\r\n")) { /* 如果读到\r\n则结束循环,因为请求头以单独的\r\n一行结束 */
Rio_readlineb(rp, buf, MAXLINE);
if (is_post_method){
if(strncasecmp(buf,"Content-Length:",15)==0) {
p=&buf[15];
p+=strspn(p," \t");
*length=atol(p);
}
}
printf("%s", buf);
//printf("%d", *length);
}
//Rio_readlineb(rp, buf, MAXLINE);
//Rio_readlineb(rp, buf, MAXLINE);
return;
}
int parse_uri(char *uri, char *filename, char *cgiargs)
{
char *ptr;
/* 如果不是请求动态文件 */
if (!strstr(uri, "cgi-bin")) {
strcpy(cgiargs, "");
strcpy(filename, ".");
strcat(filename, uri); /* 将filename和uri连接起来,结果保存在filename里,即将uri转化为相对路径 */
if (uri[strlen(uri)-1] == '/')
strcat(filename, "index.html"); /* 如果uri以"/"结尾,把默认的文件名加载后面 */
return 1;
}
else {
ptr = index(uri, '?');
if (ptr) {
strcpy(cgiargs, ptr+1); /* 抽取出参数 */
*ptr = '\0';
}
else {
strcpy(cgiargs, "");
}
strcpy(filename, ".");
strcat(filename, uri); /* 将uri转化为相对路径 */
return 0;
}
}
void serve_static(int fd, char *filename, int filesize, int is_head_method)
{
int srcfd;
char *srcp, filetype[MAXLINE], buf[MAXLINE];
/* 发送响应报头给客户端 */
get_filetype(filename, filetype);
sprintf(buf, "HTTP/1.0 200 OK\r\n");
sprintf(buf, "%sServer: Tiny Web Server\r\n", buf);
sprintf(buf, "%sContent-length: %d\r\n", buf, filesize);
sprintf(buf, "%sContent-type: %s\r\n\r\n", buf, filetype);
//int fd2; 11.6题扩展B
//fd2 = Open("test.txt", O_WRONLY, 0); 11.6题扩展B
Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
//Rio_writen(fd2, buf, strlen(buf)); 11.6题扩展B
/* 发送响应主体给客户端 */
if (is_head_method)
return;
srcfd = Open(filename, O_RDONLY, 0);
srcp = Mmap(0, filesize, PROT_READ, MAP_PRIVATE, srcfd, 0);
Close(srcfd); /* 分配了虚拟地址空间就不需要read/write了,也就不需要文件描述符 */
//srcp = (char *)Malloc(filesize * sizeof(char)); 11.9题
//Rio_readn(srcfd, srcp, filesize); 11.9题
Rio_writen(fd, srcp, filesize);
//free(srcp); 11.9题
//Rio_writen(fd2, srcp, filesize); 11.6题扩展B
Munmap(srcp, filesize);
}
void get_filetype(char *filename, char *filetype)
{
if (strstr(filename, ".html"))
strcpy(filetype, "text/html");
else if (strstr(filename, ".gif"))
strcpy(filetype, "image/gif");
else if (strstr(filename, ".jpg") || strstr(filename, ".jpeg"))
strcpy(filetype, "image/jpeg");
else if (strstr(filename, ".mpg")) //11.6题扩展C
strcpy(filetype, "video/mpg");
else
strcpy(filetype, "text/plain");
}
void serve_dynamic(int fd, char *filename, char *cgiargs, int is_head_method)
{
char buf[MAXLINE], *emptylist[] = {NULL};
/* 打印一部分HTTP响应信息 */
sprintf(buf, "HTTP/1.0 200 OK\r\n");
sprintf(buf, "%sServer: Tiny Web Server\r\n", buf);
Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
if (is_head_method)
return;
Signal(SIGCHLD, handler);
if (Fork() == 0) {
setenv("QUERY_STRING", cgiargs, 1); /* 只对当前进程有效 */
Dup2(fd, STDOUT_FILENO);
Execve(filename, emptylist, environ);
}
//Wait(NULL); /* 父进程监听子进程 */
}
/* 解决CGI读取POST参数的关键在于这个stdin该指向哪里呢,
* 首先Dup2(fd, 0)是错的,CGI程序不可能从套接字流中读取,
* 因为已经全部保存在rio缓冲区了,所以只能从缓冲区读取
* 剩下的请求主体,而CGI程序如何和原来的进程联系从而获
* 得请求主体呢?答案就是管道,利用dup2函数将标准输入流
* 重定向到管道的读端,而缓冲区的数据则写到管道写端.花
* 了我好长时间理解
*/
void post_dynamic(int fd, char *filename, int contentLength,rio_t *rp)
{
char buf[MAXLINE], data[MAXLINE], length[32], *emptylist[] = {NULL};
int pipe_fd[2];
sprintf(length,"%d",contentLength);
memset(data,0,MAXLINE);
Signal(SIGCHLD, handler);
/* 创建管道 */
if (pipe(pipe_fd) < 0) {
perror("pipe failed\n");
exit(errno);
}
if (Fork() == 0) { /* 创建子进程 */
Close(pipe_fd[0]); /* 关闭管道读端 */
Rio_readnb(rp, data, contentLength); /* 从缓冲区中读取数据,此时缓冲区的内容中请求头已经
* 被read_requesthdrs函数读掉了,剩下的是请求主体内容
* 但是不要使用Rio_readlineb,因为这个函数一次只能一行
* 用Rio_readnb读取全部请求主体
*/
Rio_writen(pipe_fd[1], data, contentLength); /* 将数据写进管道 */
exit(0); /* 第一个子进程完成任务,退出 */
}
else {
/* 打印一部分HTTP响应信息 */
sprintf(buf, "HTTP/1.0 200 OK\r\n");
sprintf(buf, "%sServer: Tiny Web Server\r\n", buf);
Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
if (Fork() == 0) {
Close(pipe_fd[1]); /* 子进程关闭管道写端 */
Dup2(pipe_fd[0], STDIN_FILENO); /* 让子进程不再从标准输入读取,而是从管道读取 */
Close(pipe_fd[0]); /* 关闭管道读端 */
setenv("CONTENT_LENGTH", length, 1);
Dup2(fd, STDOUT_FILENO); /* 重定向标准输出到客户端,让输出指向已连接的描述符 */
Execve(filename, emptylist, environ);
}
else {
/* 父进程关闭读端和写端 */
close(pipe_fd[0]);
close(pipe_fd[1]);
}
}
}cgi-bin目录下的adder.c
#include "csapp.h"
int main(void)
{
char *buf, *query, *env, *p1, *p2, *p3;
char arg1[MAXLINE], arg2[MAXLINE], content[MAXLINE], postdata[MAXLINE], *lenstr;
int n1=0, n2=0;
long len=0;
/* 提取两个参数 */
query = getenv("QUERY_STRING");
if (query == NULL) {
if ((lenstr = getenv("CONTENT_LENGTH")) != NULL)
len = atol(lenstr);
fgets(postdata, len+1, stdin);
buf = postdata;
}
else
buf = query;
p1 = strchr(buf, '&');
*p1 = '\0';
/* 提取第一个参数 */
p2 = strchr(buf, '=');
*p2 = '\0';
strcpy(arg1, p2+1);
/* 提取第二个参数 */
p3 = strchr(p1+1, '=');
*p3 = '\0';
strcpy(arg2, p3+1);
n1 = atoi(arg1);
n2 = atoi(arg2);
/* 生成响应主体 */
sprintf(content, "%sTHE Internet addition portal,\r\n<p>", content);
sprintf(content, "%sThe answer is: %d + %d = %d</p>\r\n<p>",
content, n1, n2, n1+n2);
sprintf(content, "%sThanks for visiting!</p>\r\n", content);
/* 生成HTTP响应 */
printf("Content-length: %d\r\n", (int)strlen(content));
printf("Content-type: text/html\r\n\r\n");
printf("%s", content);
fflush(stdout);
exit(0);
}github链接: 《深入理解计算机系统》网络编程课后习题
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