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I - Connexion non bloquante

    Dans le TP consacré aux sockets connectées Internet, nous avons montré comment résoudre ce problème au moyen d'une alarme gérée à l'intérieur de la fonction ClientConnectSockIn().

    Il existe une autre possibilité grâce à la fonction connect() non bloquante : c'est l'objet de cet exercice.

    Comme pour tous les autres supports (pipes, terminaux, etc), toutes les opérations sur un descripteur peuvent être rendues non bloquantes au moyen de la fonction fcntl(), comme cela a été étudié dans l'exo_02 du TP consacré à l'étude du modèle Producteurs/Consommateurs. Dans le cas d'un socket descriptor, l'appel à la fonction connect() n'est plus bloquante, elle renvoie 0 en cas de succès (en particulier lorsque le serveur est sur la même machine que le client), et -1 en cas d'échec, avec errno == EINPROGRESS.

    D'autre part, TCP informe l'application du succès ou de l'échec de la connexion par un événement d'écriture. En d'autres termes, si le client ajoute le descripteur de socket à un masque d'écriture et s'il appelle la fonction select(), il est débloqué par cet événement. La fonction select() permettant l'utilisation d'un sablier, cette solution est une alternative à celle qui a été proposée.

Travail demandé

    N'indiquer ni les fichiers inclus, ni les espaces de noms utilisés

• initialiser un CTimevalBase à la valeur de TimeOut passée en paramètre,
• positionner le flag du socket descriptor pour rendre la socket non bloquante. Il est possible que certains flags aient déjà été positionnés avant l'appel de la fonction ClientConnectSockIn(). Lors de la construction du troisième paramètre de Fcntl(), il importe donc d'ajouter le flag O_NONBLOCK aux autres options déjà positionnées. Cela ne peut être fait qu'en commençant par récupérer l'état courant des flags, puis en leur ajoutant O_NONBLOCK. C'est la valeur récupérée avant cette modification qui devra être utilisée en fin de fonction pour restituer les flags dans leur état initial.
• faire une tentative de connexion. En cas d'échec, vérifier que la cause d'erreur est bien celle attendue. Sinon, lever une exception CExcFctSystFile.
• attendre dans la fonction Select().
• en sortie, lever l'exception CException avec la constante CstTimeOut si le délai d'attente a expiré.
• sinon, c'est qu'un événement d'écriture est arrivé sur le socket descriptor. Mais cela peut être un succès, ou un dépassement de délai par TCP. Pour le savoir, il faut tester l'état de la socket au moyen de la fonction système getsockopt(), dont voici quelques extraits du man :

 

#include <sys/socket.h> int getsockopt (int sd, int level, int optname, void *optval, int *optlen);

sd est le socket descriptor dont on cherche à connaître l'état. Pour les paramètres level et optname, utiliser respectivement les constantes SOL_SOCKET et SO_ERROR. Dans ces conditions, la fonction getsockopt() place l'état de la socket dans la variable pointée par optval. Comme c'est le cas pour d'autres fonctions système déjà utilisées (par exemple la fonction accept()), le paramètre optval est prévu pour pouvoir pointer sur n'importe quoi. Avant l'appel, optlen est l'adresse d'un entier qui représente la taille mémoire pointée par optval et réservée par l'utilisateur. En sortie, la fonction getsockopt() affecte à cet entier la taille de l'information qu'elle y a rangée. Compte tenu de l'option choisie (SO_ERROR), la fonction getsockopt() range dans la variable pointée par optval un code d'erreur qui est un int, dont les valeurs sont expliquées dans la fin du man correspondant à la fonction connect() :
 

ERREURS        Voici une liste d'erreurs générales concernant les sockets,        il peut en exister d'autres  spécifiques au domaine employé.        EBADF  Mauvais descripteur.        EFAULT La structure d'adresse de la socket pointe en dehors               de l'espace d'adressage.        ENOTSOCK               Le descripteur ne correspond pas à une socket.        EISCONN               La socket est déjà connectée.        ECONNREFUSED               La connexion est refusée par le serveur.        ETIMEDOUT               Dépassement du délai maximum pendant la connexion.        ENETUNREACH               Le réseau est inaccessible.        EHOSTUNREACH               Le correspondant ne peut pas être joint.        EADDRINUSE               L'adresse est déjà utilisée.        EINPROGRESS               La  socket  est non-bloquante, et la connexion ne peut               pas être établie immédiatement. Il est alors possible               d'utiliser select(2) pour attendre que la socket soit               disponible en  écriture. Une  fois  que  select                confirme  la  possibilité  d'écrire, utilisez               getsockopt(2) pour lire l'option SO_ERROR du niveau               SOL_SOCKET.               Cette option indiquera si connect a réussi (*optval valant               zéro) ou, si une erreur s'est produite (*optval               correspondant à l'un des codes d'erreurs décrits               ci-dessus).        EALREADY               La socket est non-bloquante et une tentative de connexion                précédente ne s'est pas encore terminée.

La fonction  renvoie 0 en cas de succès et -1 en cas d'échec, errno contenant alors la cause d'erreur.
 

• si la fonction getsockopt() a échoué, lever une exception CExcFctSystFile.
• si l'état de la socket renvoyé par getsockopt() est invalide, fermer la socket et lever une exception CExcFctSystFile comme si c'était la fonction connect() elle-même qui avait échoué (attention, à ce moment-là, errno contient le compte-rendu du dernier appel système, c'est-à-dire de getsockopt()), il faut donc exceptionnellement modifier errno pour lui restaurer sa valeur, car c'est errno qu'utilise le constructeur CExcFctSystFile) .
• si la connexion a été obtenue, restaurer les flags avant de ressortir de la fonction.

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II - Connexions multiples

    Plutôt que d'effectuer ces différentes connexions séquentiellement, il est plus efficace de les lancer en parallèle, sans bloquage, et d'attendre ensuite jusqu'à un délai maximal. C'est le but de cet exercice.

Travail demandé

    N'indiquer ni les fichiers inclus, ni les espaces de noms utilisés

• NbConnect est le nombre de connexions simultanées.
• sd est le vecteur des socket descriptors (c'est une donnée : ils ont été initialisés avant l'appel)
• Adresse et Port sont les vecteurs des adresses IP et des ports auxquels il faut se connecter (données)
• CodErr est un vecteur résultat rendant compte de l'état de chaque connexion (CstNoError si la connexion a été obtenue, ou toute autre valeur en cas d'erreur).

• errno en cas d'échec d'une fonction système, ou
• le résultat de getsockopt() éventuel (c'est-à-dire *optval), ou
• CstTimeOut si Select() est arrivé à expiration du délai.

    Le masque d'écriture utilisé dans l'appel de Select() est construit à partir des sockets descriptors dont la connexion est en suspens.

Corrigés : nsNet.cxx

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© D. Mathieu    mathieu@romarin.univ-aix.fr
I.U.T.d'Aix en Provence - Département Informatique