摘自：http://fanqiang.chinaunix.net/a4/b7/20010810/1200001101.html
在例程main()函數(shù)快要結(jié)束時(shí)，我們看到，在服務(wù)器接受了客戶機(jī)的連接請(qǐng)求后，將為其創(chuàng)建子進(jìn)程，并在子進(jìn)程中執(zhí)行代理服務(wù)程序do_proxy()。
-----------------------------------------------------------------/****************************************************************
function: do_proxy
description: does the actual work of virtually connecting a client to the telnet service on the isolated host.
arguments: usersockfd socket to which the client is connected. return value: none.
calls: none.
globals: reads hostaddr.
****************************************************************/
void do_proxy (usersockfd)
int usersockfd;
{
int isosockfd;
fd_set rdfdset;
int connstat;
int iolen;
char buf[2048];
/* open a socket to connect to the isolated host */
if ((isosockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) < 0)
errorout("failed to create socket to host");
/* attempt a connection */
connstat = connect(isosockfd,(struct sockaddr *) &hostaddr, sizeof(hostaddr));
switch (connstat) {
case 0:
break;
case ETIMEDOUT:
case ECONNREFUSED:
case ENETUNREACH:
strcpy(buf,sys_myerrlist[errno]);
strcat(buf,"\r\n");
write(usersockfd,buf,strlen(buf));
close(usersockfd);
exit(1);
/* die peacefully if we can't establish a connection */
break;
default:
errorout("failed to connect to host");
}
/* now we're connected, serve fall into the data echo loop */
while (1) {
/* Select for readability on either of our two sockets */
FD_ZERO(&rdfdset);
FD_SET(usersockfd,&rdfdset);
FD_SET(isosockfd,&rdfdset);
if (select(FD_SETSIZE,&rdfdset,NULL,NULL,NULL) < 0)
errorout("select failed");
/* is the client sending data? */
if (FD_ISSET(usersockfd,&rdfdset)) {
if ((iolen = read(usersockfd,buf,sizeof(buf))) <= 0)
break; /* zero length means the client disconnected */
rite(isosockfd,buf,iolen);
/* copy to host -- blocking semantics */
}
/* is the host sending data? */
if (FD_ISSET(isosockfd,&rdfdset)) {
f ((iolen = read(isosockfd,buf,sizeof(buf))) <= 0)
break; /* zero length means the host disconnected */
rite(usersockfd,buf,iolen);
/* copy to client -- blocking semantics */
}
}
/* we're done with the sockets */
close(isosockfd);
lose(usersockfd);
}
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在
我們這段代理服務(wù)器例程中，真正連接用戶主機(jī)和遠(yuǎn)端主機(jī)的一段操作，就是由這個(gè)do_proxy()函數(shù)來完成的?；叵胍幌挛覀円婚_始對(duì)這段
proxy程序用法的介紹。先將我們的proxy與遠(yuǎn)端主機(jī)綁定，然后用戶通過proxy的綁定端口與遠(yuǎn)端主機(jī)建立連接。而在main()函數(shù)中，我們的
proxy由一段服務(wù)器程序與用戶主機(jī)建立了連接，而在這個(gè)do_proxy()函數(shù)中，proxy將與遠(yuǎn)端主機(jī)的相應(yīng)服務(wù)端口（由用戶在命令行參數(shù)中指
定）建立連接，并負(fù)責(zé)傳遞用戶主機(jī)和遠(yuǎn)端主機(jī)之間交換的數(shù)據(jù)。
由于要和遠(yuǎn)端主機(jī)建立連接，所以我們看到do_proxy()函數(shù)的前半部分實(shí)際上相當(dāng)于一段標(biāo)準(zhǔn)的客戶機(jī)程序。首先創(chuàng)建一個(gè)新的套接字描述符 isosockfd，然后調(diào)用函數(shù)connect()與遠(yuǎn)端主機(jī)之間建立連接。函數(shù)connect()的定義為：
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#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
int connect(int sockfd, struct sockaddr *servaddr, int addrlen);
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參數(shù)sockfd是調(diào)用函數(shù)socket()返回的套接字描述符，參數(shù)servaddr指向遠(yuǎn)程服務(wù)器的套接字地址結(jié)構(gòu)，參數(shù)addrlen指定這個(gè)
套接字地址結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度。函數(shù)connect()執(zhí)行成功時(shí)返回"0"，如果執(zhí)行失敗則返回"-1"，并將全局變量errno設(shè)置為相應(yīng)的錯(cuò)誤類型。在例程
中的switch()函數(shù)調(diào)用中對(duì)以下三種出錯(cuò)類型進(jìn)行了處理：
ETIMEDOUT、ECONNREFUSED和ENETUNREACH。這三個(gè)出錯(cuò)類型的意思分別為：ETIMEDOUT代表超時(shí)，產(chǎn)生這種情況的原因
有很多，最常見的是服務(wù)器忙，無法應(yīng)答客戶機(jī)的連接請(qǐng)求；ECONNREFUSED代表連接拒絕，即服務(wù)器端沒有準(zhǔn)備好的傾聽套接字，或是沒有對(duì)傾聽套接
字的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)聽；ENETUNREACH表示網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)。
在本例中，connect()函數(shù)的第二個(gè)參數(shù)servaddr是全局變量hostaddr，其中存儲(chǔ)著函數(shù)parse_args()轉(zhuǎn)換好的命令行
參數(shù)。如果連接建立失敗，在例程中就調(diào)用我們自定義的函數(shù)errorout()輸出信息"failed to connect to
host"。errorout()函數(shù)的定義為：
-----------------------------------------------------------------
/****************************************************************
function: errorout
description: displays an error message on the console and kills the current process.
arguments: msg -- message to be displayed.
return value: none -- does not return.
calls: none.
globals: none.
****************************************************************/
void errorout (msg)
char *msg;
{
FILE *console;
console = fopen("/dev/console","a");
fprintf(console,"proxyd: %s\r\n",msg);
fclose(console);
exit(1);
}
-----------------------------------------------------------------
do_proxy()函數(shù)的后半部分是通過proxy建立用戶主機(jī)與遠(yuǎn)端主機(jī)之間的連接。我們既有proxy與用戶主機(jī)連接的套接字
（do_proxy()函數(shù)的參數(shù)usersockfd），又有proxy與遠(yuǎn)端主機(jī)連接的套接字isosockfd，那么最簡(jiǎn)單直接的通信建立方式就是
從一個(gè)套接字讀，然后直接寫到另一個(gè)套接字去。如：
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int n;
char buf[2048];
while((n=read(usersockfd, buf, sizeof(buf))>0)
if(write(isosockfd, buf, n)!=n)
err_sys("write wrror\n");
-----------------------------------------------------------------
這種形式的阻塞I/O在單向數(shù)據(jù)傳遞的時(shí)候是非常有效的，但是在我們的proxy操作中是要求用戶主機(jī)和遠(yuǎn)端主機(jī)雙向通信的，這樣就要求我們對(duì)兩個(gè)套
接字描述符既能夠讀由能夠?qū)?。如果還是采用這種方式的阻塞I/O的話，很有可能長(zhǎng)時(shí)間阻塞在一個(gè)描述符上。因此例程在處理這個(gè)問題的時(shí)候調(diào)用了
select()函數(shù)，這個(gè)函數(shù)允許我們執(zhí)行I/O多路轉(zhuǎn)接。其具體含義就是select()函數(shù)可以構(gòu)造一個(gè)表，在這個(gè)表中包含了我們所有要用到的文件
描述符。然后我們可以調(diào)用一個(gè)函數(shù)，這個(gè)函數(shù)可以檢測(cè)這些文件描述符的狀態(tài)，當(dāng)某個(gè)（我們指定的）文件描述符準(zhǔn)備好進(jìn)行I/O操作時(shí)，此函數(shù)就返回，告知
進(jìn)程哪個(gè)文件描述符已經(jīng)可以執(zhí)行I/O操作了。這樣就避免了長(zhǎng)時(shí)間的阻塞。
還有一個(gè)函數(shù)poll()可以實(shí)現(xiàn)I/O多路轉(zhuǎn)接，由于在例程中調(diào)用的是select()，我們就只對(duì)select()進(jìn)行一下比較詳細(xì)的介紹。select()系列函數(shù)的詳細(xì)描述為：
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#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int select(int n, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_est *exceptfds, struct timeval *timeout);
FD_CLR(int fd, fd_set *set);
FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
FD_SET(int fd, fd_set *set);
FD_ZERO(fd_set *set);
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select()函數(shù)將創(chuàng)建一個(gè)我們所關(guān)心的文件描述符表，它的參數(shù)將在內(nèi)核中為這些文件描述符設(shè)置我們所關(guān)心的條件，例如是否是可讀、是否可寫以及
是否異常，而且在參數(shù)中還可以設(shè)置我們希望等待的最大時(shí)間。在select()成功執(zhí)行時(shí)，它將返回目前已經(jīng)準(zhǔn)備好的描述符數(shù)量，同時(shí)內(nèi)核可以告訴我們各
個(gè)描述符的狀態(tài)信息。如果超時(shí)，則返回"0"，如果出錯(cuò)，則函數(shù)返回"-1"，并同時(shí)設(shè)置errno為相應(yīng)的值。
select()的最后一個(gè)參數(shù)timeout將設(shè)置等待時(shí)間。其中結(jié)構(gòu)timeval是在文件<bits/time.h>中定義的。
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struct timeval
{
__time_t tv_sec; /* Seconds */
__time_t tv_usec; /* Microseconds */
};
-----------------------------------------------------------------
參數(shù)timeout的設(shè)置有三種情況。象例程中這樣timeout==NULL時(shí)，這表示用戶希望永遠(yuǎn)等待，直到我們指定的文件描述符中的一個(gè)已準(zhǔn)備
好，或者是捕捉到一個(gè)信號(hào)。如果是由于捕捉到信號(hào)而中斷了這個(gè)無限期的等待過程的話，select()將返回"-1"，同時(shí)設(shè)置errno的值為
EINTR。
如果timeout->tv_sec==0&&timeout->tv_usec==0，那么這表示完全不等待。 Select()測(cè)試了所有指定文件描述符后立即返回。這是得到多個(gè)描述符狀態(tài)而不阻塞select()函數(shù)的輪詢方法。
如果timeout->tv_sec！=0||timeout->tv_usec！=0，那么這兩個(gè)參數(shù)的值即為我們希望函數(shù)等待的時(shí)
間。其中tv_sec設(shè)置時(shí)間單位為秒，tv_usec設(shè)置時(shí)間單位為微秒。如果在超時(shí)的時(shí)候，在我們指定的所有文件描述符里面仍然沒有任何一個(gè)準(zhǔn)備好的
話，則select()將返回"0"。
中間三個(gè)參數(shù)的數(shù)據(jù)類型是fd_set，它的意思是文件描述符集，而readfds,
writefds和exceptfds則分別是指向文件描述符集的指針，他們分別描述了我們所關(guān)心的可讀、可寫以及狀態(tài)異常的各個(gè)文件描述符。之所以我們
稱select()可以創(chuàng)建一個(gè)文件描述符"表"，那個(gè)所謂的表就是由這三個(gè)參數(shù)指向的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成的。其具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中在每個(gè)set_fd數(shù)
據(jù)類型中都為我們關(guān)心的所有文件描述符保留了一位。所以在監(jiān)測(cè)文件描述符狀態(tài)的時(shí)候，就在這些set_fd數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中查詢相關(guān)的位。
第一個(gè)參數(shù)n用來說明到底需要遍歷多少個(gè)描述符位。n的值一般是這樣設(shè)置的，從我們關(guān)心的所有文件描述符中選出最大值再加1。例如我們?cè)O(shè)置的所有文件
描述符中最大的為6，那么將n設(shè)置為7，則系統(tǒng)在檢測(cè)描述符狀態(tài)的時(shí)候，就只用遍歷前7位（fd0~fd6）的狀態(tài)。不過如果不想這樣麻煩的話，我們可以
象例程中那樣將n的值直接設(shè)置為FD_SETSIZE。這是系統(tǒng)中設(shè)定的最大文件描述符個(gè)數(shù)，不同的系統(tǒng)這個(gè)值也不相同，一般是256或是1024。這樣
在檢測(cè)描述符狀態(tài)的時(shí)候，函數(shù)將遍歷所有的描述符位。
在調(diào)用select()函數(shù)實(shí)現(xiàn)多路I/O轉(zhuǎn)接時(shí)，首先我們要聲明一個(gè)新的文件描述符集，就象例程中這樣：
fd_set rdfdset;
然后調(diào)用FD_ZERO()清空此文件描述符集的所有位，以免下面檢測(cè)描述符位的時(shí)候返回錯(cuò)誤結(jié)果：
FD_ZERO(&rdfdset);
然后調(diào)用FD_SET()在文件描述符集中設(shè)置我們關(guān)心的位。在本例中，我們關(guān)心的就是分別與用戶主機(jī)和遠(yuǎn)端主機(jī)連接的兩個(gè)套接字描述符，所以執(zhí)行這樣的語(yǔ)句：
FD_SET(usersockfd,&rdfdset);
FD_SET(isosockfd,&rdfdset);
然后調(diào)用select()返回描述符狀態(tài)，此時(shí)描述符狀態(tài)被存儲(chǔ)進(jìn)描述符集，也就是set_fd數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。在圖1中我們看到所有的描述符位狀態(tài)都是
"0"，在select()返回后，例如fd0可讀，則在readfds描述符集中fd0對(duì)應(yīng)的位上將狀態(tài)標(biāo)志設(shè)置為"1"，如果fd1可寫，則
writefds描述符集中fd1對(duì)應(yīng)的位上將狀態(tài)標(biāo)志設(shè)置為"1"，狀態(tài)異常的情況也也與此相同。在本例中，我們只關(guān)心兩個(gè)套接字描述符是否可寫，因此
執(zhí)行這樣的select()函數(shù)：
select(FD_SETSIZE,&rdfdset,NULL,NULL,NULL)
那么在select()返回后怎樣檢測(cè)set_fd數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中描述符位的狀態(tài)呢？這就要調(diào)用函數(shù)FD_ISSET()，如果對(duì)應(yīng)文件描述符的狀態(tài)為"已準(zhǔn)備好"（即描述符位為"1"），則FD_ISSET()返回"1"，否則返回"0"。
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if (FD_ISSET(usersockfd,&rdfdset)) {
if ((iolen = read(usersockfd,buf,sizeof(buf))) <= 0)
break; /* zero length means the host disconnected */
write(isosockfd,buf,iolen);
-----------------------------------------------------------------
這一段代碼就實(shí)現(xiàn)從套接字usersockfd（用戶主機(jī)）到套接字isosockfd（遠(yuǎn)端主機(jī)）的無阻塞傳輸。而下一段代碼實(shí)現(xiàn)反方向的無阻塞傳輸：
-----------------------------------------------------------------
if (FD_ISSET(isosockfd,&rdfdset)) {
if ((iolen = read(isosockfd,buf,sizeof(buf))) <= 0)
break; /* zero length means the host disconnected */
write(usersockfd,buf,iolen);
-----------------------------------------------------------------
這樣就通過proxy實(shí)現(xiàn)了用戶主機(jī)與遠(yuǎn)端主機(jī)之間的通信。
對(duì)這段proxy代碼我只是寫了一些自己的理解，大多數(shù)是一些函數(shù)的用法，這些都是linux網(wǎng)絡(luò)編程中一些最基礎(chǔ)的知識(shí)，如果有不對(duì)的地方，還請(qǐng)各位大蝦批評(píng)指正。