[TCP/IP] ノンブロッキングI/O

ソケットの呼び出しは、デフォルトでは要求されたアクションが完了するまでプログラムの実行をブロックする
ブロックされた関数のプロセスはOSによって一時停止の状態に置かれる
=> 望ましくないブロッキング動作を制御する仕組みが必要な時に使われるのがノンブロッキングソケット

int fcntl(int socket, int. command, long argument)
L commandにF_SETFLを指定し、argumentにフラグ名を指定する

### 非同期I/O
SIGIOシグナルを送信することで、ソケットで発生したI/O関連のイベントをプロセスに通知する

#include <stdio.h> /* printf(), fprintf()に必要 */
#include <sys/socket.h> /* socket(), bind(), connect()に必要 */
#include <arpa/inet.h> /* sockaddr_in, inet_ntoaに必要 */
#include <stdlib.h> /* atoi()に必要 */
#include <string.h> /* memset()に必要 */
#include <unistd.h> /* close()に必要 */
#include <fcntl.h> /* fcntl()に必要 */
#include <sys/file.h> /* O_NONBLOCK, FASYNCに必要 */
#include <signal.h> /* signal(),SIGLRMに必要 */
#include <error.h> /* errnoに必要 */

#define ECHOMAX 255 /* エコー文字列の最大長 */

void DieWithError(char *errorMessage); /* エラー処理関数 */
void UseIdleTime(); /* アイドル時間を利用する関数 */
void SIGIOHandler(int signalType); /* SIGIOのハンドラ関数 */

int sock; /* ソケット */

int main(int argc, char *argv[]){
    struct sockaddr_in echoServAddr; /* ローカルアドレス */
    unsigned short echoServPort; /* サーバのポート番号 */
    struct sigaction handler; /* シグナル処理のアクションを定義 */

    if(argc != 2) { /* 引数が正しいかの確認 */
        fprintf(stderr, "Usage: %s <Server Port\n>", argv[0]);
        exit(1);
    }

    echoServPort == atoi(argv[1]); /* ローカルポート */

    /* データグラムの送受信に使うソケットを作成 */
    if((sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP)) < 0)
        DieWithError("socket() failed");

    /* サーバのアドレス構造体をセットアップ */
    memset(&echoServAddr, 0, sizeof(echoServAddr)); /* 構造体を0埋め */
    echoServAddr.sin_family = AF_INET; /* インターネットアドレスファミリ */
    echoServAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); /* ワイルドカードを使用 */
    echoServAddr.sin_port = htons(echoServPort); /* ローカルポート */

    /* ローカルアドレスへのインバインド */
    if(bind(sock, (struct sockaddr *) &echoServAddr, sizeof(echoServAddr)) < 0)
        DieWithError("bind() failed");

    /* SIGIOのシグナルハンドラを設定 */
    handler.sa_handler = SIGIOHandler;
    /* 全シグナルをマスクするマスクを作成 */
    if(sigfillset(&handler.sa_mask) < 0)
        DieWithError("sigfillset() failed");

    /* フラグなし */
    handler.sa_flags = 0;

    if(sigaction(SIGIO, &handler, 0) < 0)
        DieWithError("sigaction() failed for SIGIO");

    /* ソケットを所有してSIGIOメッセージを受信させる */
    if (fcntl(sock, F_SETIWN, getpid()) < 0)
        DieWithError("Unable to set process owner to us");

    /* ノンブロッキングI/OとSIGIO送信をセットアップ */
    if (fcntl(sock, F_SETFL, O_NONBLOCK | FASYNC) < 0)
        DieWithError("Unable to put client sock into nonblocking/async mode");

    /* 処理を離れて他の仕事をする */

    for(;;)
        UseIdleTime();
}

void UseIdleTime() {
    printf(".\n");
    sleep(3);
}

void SIGIOHandler(int signalType) {
    struct sockaddr_in echoClntAddr; /* データグラムの送信元アドレス */
    unsigned int clntLen; /* アドレス長 */
    int recvMsgSize;　/* データグラムのサイズ */
    char echoBuffer[ECHOMAX]; /* データグラムのバッファ */

    do {
        /* 入出力パラーメタのサイズを設定 */
        clntLen = sizeof(echoClntAddr);

        if((recvMsgSize = recvfrom(sock, echoBuffer, ECHOMAX, 0, (struct sockaddr *) &echoClntAddr, &clntLen)) < 0){
            /* recvfrom()がブロックしようとした場合(許容される唯一のエラー) */
            if(errno != EWOULDBLOCK)
                DieWithError("recvfrom() failed");
        } else {
            printf("Handling client %s\n", inet_ntoa(echoClntAddr.sin_addr));

            if(sendto(sock, echoBuffer,recvMsgSize, 0 (struct sockaddr *) &echoClntAddr, sizeof(echoClntAddr)) != recvMsgSize)
                DieWithError("sendto() failed");
        }

    } while (recvMsgSize >= 0);
    /* 全ての受信が完了 */
}