■ Для каждого запроса на подключение сервер создает дочерний процесс. Это позволяет серверу продолжать реагировать на запросы, а также защищает его от ошибок в модулях.
■ Серверу не требуются привилегии суперпользователя (он не работает с привилегированным портом). Это ограничивает его в доступе к системной информации.
Программу сопровождают четыре модуля, в которых иллюстрируются методики сбора системной информации. В модуле
time
используется системный вызов
gettimeofday
. В модуле
issue
применяются функции низкоуровневого ввода-вывода и системный вызов
sendfile
. В модуле
diskfree
показано, как с помощью функций
fork
,
exec
и
dup2
выполнять команды в дочерних процессах. В модуле
processes
продемонстрирована работа с файловой системой
/proc
.
11.1.1. Существующие ограничения
Программа обладает многими функциональными возможностями, которые ожидаются от полноценного приложения. В частности, она имеет средства анализа командной строки и проверки ошибок. Одновременно с этим она немного упрощений, так как нам хотелось сделать ее понятнее и сосредоточить внимание читателей на представленных в книге методиках. При анализе программного кода помните о следующих ограничениях.
■ Мы не пытались создать полноценную реализацию протокола HTTP. Воплощены лишь те его функции, которые достаточны для организации взаимодействия Web-сервера и клиентов. В реальных приложениях используются готовые реализации Web-сервера. [36]
36
Наиболее популярный Web-сервер с открытым кодом — сервер Apache (доступен на Web-узле
www.apache.org
).
■ Программа не претендует на полную совместимость со спецификациями HTML (
http://www.w3.org/MarkUp/
). Она генерирует простые HTML-страницы, которые могут обрабатываться популярными Web-броузерами.
■ Сервер не настроен на максимальную производительность или минимальное потребление ресурсов. В частности, мы сознательно опустили код сетевой настройки, обычно имеющийся у Web-сервера. Рассмотрение этой темы выходит за рамки нашей книги.
■ Мы не пытаемся регулировать объем ресурсов (число процессов, объем используемой памяти), потребляемых сервером или его модулями. Многие многозадачные Web-серверы обслуживают запросы посредством фиксированного пула процессов, а не создают новый дочерний процесс для каждого соединения.
■ Всякий раз, когда поступает запрос, сервер загружает библиотеку с модулем, которая немедленно выгружается по окончании обработки запроса. Эффективнее было бы кэшировать загруженные модули.
Протокол HTTP
Протокол HTTP (Hypertext Transport Protocol) используется для организации взаимодействия Web-клиентов и серверов. Клиент подключается к серверу, устанавливая соединение с заранее известным портом (обычно его номер — 80). Запросы и заголовки HTTP представляются в виде обычного текста.
Подключившись к серверу, клиент посылает запрос. Типичный запрос выглядит так:
GET /page HTTP/1.0
. Метод
GET
означает запрос на получение Web-страницы. Второй элемент — это путь к странице. В третьем элементе указан протокол и его версия. В последующих строках содержатся поля заголовка отформатированные наподобие заголовков почтовых сообщений. В них приведена дополнительная информация о клиенте. Заголовок оканчивается пустой строкой.
В ответ сервер сообщает результат обработки запроса. Типичный ответ таков:
HTTP/1.0 200 OK
. Первый элемент — это версия протокола. В следующих двух элементах описан результат. В данном случае код 200 означает успешное выполнение запроса. Далее идут поля заголовка, который, оканчивается пустой строкой. После заголовка сервер может передать произвольные данные.
Обычно сервер возвращает HTML-код Web-страницы. В рассматриваемом примера в заголовке ответа будет указано следующее:
Content-type: text/html
.
Спецификацию протокола HTTP можно получить по адресу
http://www.w3.org/Protocols
.
11.2. Реализация
Во
всех более-менее сложных C-программах требуется тщательно продумать организацию, чтобы сохранить модульность и обеспечить удобство сопровождения. Наша демонстрационная программа разделена на четыре главных исходных файла.
В каждом исходном файле экспортируются функции и переменные, используемые в других частях программы. Для простоты все они объявлены в одном файле заголовков:
server.h
(листинг 11.1). Функции, применяемые в рамках только одного модуля, объявлены со спецификатором
static
и не включены в файл
server.h
.
Листинг 11.1. (server.h) Объявления функций и переменных