带外数据以及Linux下的设置

带外数据的概念：建立连接的双端，如果有一端有紧急的消息，可以立刻通知对方，而不是通过消息排队的机制进行告知。

TCP没有真正的带外数据，而是设置了紧急指针来实现这一模式的。带外数据只有一个字节，如果发送多个带外数据，那么只有最后一个字符会被作为带外数据进行传输。

接收方如果收到带外数据，内核会向进程发送SIGURG信号，我们可以根据这个信号来调用有关的处理函数。

在之前的博客中，我们使用管道的方式，向主循环中写入信号，防止信号被屏蔽，同时也可以处理多个信号。但是，在这里的心跳检测一般要求我们立刻处理，所以单独罗列出一个信号处理函数处理该信号，也可以认为偷懒一次吧。。。。。。

代码实例

客户端：与服务器建立连接，等待服务器的心跳检测，每接收到一个信号，就立刻回发相同的数据回复。客户端代码如下：

#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <fcntl.h>static int clientfd = -1;void tick_handle (int sig) {if (sig != SIGURG) {perror ("wrong signal\n");return;}char c = '\0';recv (clientfd, &c, 1, MSG_OOB);printf ("get urgency data: %c", c);send (clientfd, "u", 1, MSG_OOB);  // 回发紧急数据
}// sig信号注册sig_handle处理函数
void addsig (int sig, void (*sig_handler) (int) ) {struct sigaction sa;bzero (&sa, sizeof (sa) );sa.sa_handler = sig_handler;sa.sa_flags = SA_RESTART;assert (sigaction (sig, &sa, NULL) != -1);
}int main (int argc, char* argv[]) {if (argc != 3) {printf ("Usage: %s <ip of server> <port of server>\n", argv[0]);exit (0);}int port = atoi (argv[2]);if (port < 1024 || port > 65535) {perror ("port error\n");exit (0);}struct sockaddr_in serv;bzero (&serv, sizeof (serv) );if (inet_pton (AF_INET, argv[1], &serv.sin_addr) == -1) {perror ("inet_pton() error\n");exit (1);}serv.sin_family = AF_INET;serv.sin_port = htons (port);clientfd = socket (AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (clientfd < 0) {perror ("socket() error\n");exit (1);}if (connect (clientfd, (struct sockaddr*) &serv, sizeof (serv) ) < 0) {perror ("connect() error\n");exit (1);}//addsig (SIGURG, tick_handle);signal (SIGURG, tick_handle);fcntl (clientfd, F_SETOWN, getpid() );while (true) {char buf[1024];int ret = recv (clientfd, buf, 10, 0);if (ret > 0) {printf ("get data: %s\n", buf);} else if (ret < 0) {perror ("recv() error\n");exit (1);} else {sleep (1);}}exit (0);
}

服务端，我们假设每1秒给客户端一个心跳检测。在这里我们假设是最简单的情况，一个服务器仅仅对应一个客户端，而且每3秒给客户端发送一个测试数据。设置一个cnt全局变量，用于记录客户端的响应次数，如果超过三次没响应就删除这个连接。下面是服务器的代码：

#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>static int cnt = 0;  // 计数变量
static int clientfd = -1;// sig信号注册sig_handle处理函数
void addsig (int sig, void (*sig_handler) (int) ) {struct sigaction sa;bzero (&sa, sizeof (sa) );sa.sa_handler = sig_handler;sa.sa_flags = SA_RESTART;assert (sigaction (sig, &sa, NULL) != -1);
}// 心跳检测
void tick (int sig) {if (sig != SIGALRM) {return;}send (clientfd, "u", 1, MSG_OOB);  // 发送带外数据printf ("send tick to client %d\n", clientfd);alarm (1); // 每隔一秒一次++cnt;
}// 获取用户的心跳
void getTick (int sig) {if (sig != SIGURG) {return;}cnt = 0;  // 清0char c = '\0';recv (clientfd, &c, 1, MSG_OOB);printf ("get client %d's response %c\n", clientfd, c);
}// 每个客户分配一个进程
void process () {addsig (SIGALRM, tick);addsig (SIGURG, getTick);puts ("process");while (true) {sleep (1);if (cnt >= f 3) {puts ("client doesn't response 3 times, close connection...\n");exit (0);}}
}int main (int argc, char* argv[]) {if (argc != 2) {printf ("Usage: %s <port of server>\n", argv[0]);exit (0);}int port = atoi (argv[1]);if (port < 1024 || port > 65535) {perror ("port error\n");exit (0);}struct sockaddr_in serv;bzero (&serv, sizeof (serv) );serv.sin_family = AF_INET;serv.sin_port = htons (port);serv.sin_addr.s_addr = htonl (INADDR_ANY);int listenfd = socket (AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (listenfd < 0) {perror ("socket() error\n");exit (1);}if (bind (listenfd, (struct sockaddr*) &serv, sizeof (serv) ) < 0) {perror ("bind() error\n");exit (1);}if (listen (listenfd, 32) < 0) {perror ("listen() error\n");exit (1);}while (true) {clientfd = accept (listenfd, NULL, NULL);//puts("new client");if (clientfd < 0) {perror ("accept() error\n");break;}pid_t pid;if ( (pid = fork() ) == 0) {  // 孩子进程close (listenfd);alarm (1);process();puts ("process over");exit (0);}close (clientfd);//sleep (1);}exit (0);
}

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