accept用例分析
case本身说明：
Verify that accept() returns the proper errno for various failure cases
验证accept()是否返回正确的errno.
测试log
accept01 1 TPASS : bad file descriptor successful
accept01 2 TPASS : bad file descriptor successful
accept01 3 TPASS : invalid socket buffer successful
accept01 4 TPASS : invalid salen successful
accept01 5 TPASS : invalid salen successful
accept01 6 TPASS : no queued connections successful
accept01 7 TPASS : UDP accept successful
~
测试错误类型包括:
bad file descriptor、invalid socket buffer、invalid salen、no queued connections、 UDP accept等
accept函数
accept()
接收一个套接字中已建立的连接
使用格式
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
功能参数描述
accept()系统调用主要用在基于链接的套接字类型，比如SOCK_STREAM和SOCK_SEQPACKET.它提取出所监听套接字的等待连接队列中第一个连接请求，创建一个新的套接字，并返回指向该套接字的文件描述符。新建立的套接字不在监听状态，原来所监听的套接字也不受该系统调用的影响。
备注： 新建立的套接字准备发送send()和接收数据recv().
参数：
sockfd, 利用系统调用socket()建立的套接字描述符，通过bind()绑定到一个本地地址（一般为服务器的套接字），并且通过listen()一直在监听连接。
addr, 指向struct sockaddr的指针，该结构用通讯层服务器对等套接字的地址（一般为客户端地址）填写，返回地址addr的确切格式由套接字的地址类别（比如tcp或udp)决定；若addr为NULL，没有有效地址填写，这种情况下，addrlen也不使用，应该置为NULL；
备注： addr是个指向局部数据结构sockaddr_in的指针，这就是要求接入的信息本地的套接字（地址和指针）
addrlen, 一个值结果参数，调用函数必须初始化为包含addr所指向结构大小的数值，函数返回时包含对等地址（一般为服务器地址）的实际数值；
备注： addrlen 是个局部整型变量， 设置为sizeof(struct sockaddr_in)
如果队列中没有等待的连接，套接字也没有被标记为Non-blocking, accept()会阻塞调用函数知道连接出现；如果套接字被标记为Non-blocking, 队列中也没有等待的连接，accept返回错误EAGAIN或EWOULDBLOCK.
备注： 一般来说，实现时accept()为阻塞函数，当监听socket调用accept()时，它先到自己的receive_buf中查看是否有连接数据包；
若有，把数据拷贝处理啊，删掉接收到的数据包，创建新的socket与客户发来的地址建立链接；
若没有，就阻塞等待；
为了在套接字中有到来的连接时得到通知，可以使用select()或poll().当尝试建立新连接时，系统发送一个可读事件，然后调用accept()为该链接获取套接字。另一种方法是，当套接字中有连接到来时设定套接字发送SIGIO信号。
返回值
成功时，返回非负整数，该整数是接收到套接字的描述符；出错时，返回－１，相应的设定全局变量errno.
错误处理
Linux下，accept()把已等待的网络错误传给新建立的连接，当作是accept()返回的错误。这与其他的BSD实现是不同的。为了可靠运行，应该在accept()之后检测协议已定义的一些网络错误，并把这些错误当作EAGAIN并重试。对于tcp/ip协议来说，主要有：ENETDOWN,EPROTO,ENOPROTOOPT,EHOSTDOWN,ENONET,EHOSTUNREACH,EOPNOTSUPP和ENETUNREACH。
accept01.c代码分析
主要函数包括mian、setup、cleanup、setup0、cleanup0、setup1、cleanup1、setup2、setup3
test_case_t结构体
struct test_caset {
int domain; /*AF_INIT, AF_UNIX,....*/
int type; /* SOCK_STREAM, SOCK_DGRAM...*/
int proto; /* protocol number(usually 0 = default) */
struct sockaddr *sockaddr; /*socket address buffer */
socklen_t *salen; /* accept's 3rd argument */
int retval; /* syscall return value */
int experrno; /* expected errno */
void (*setup)(void);
void(*cleanup)(void);
char *desc;
}
tdat[] = {
{PF_INET, SOCK_STREAM, 0, (struct sockaddr *)&fsin1,
&sinlen, -1, EBADF, setup0, cleanup0,
"bad file descriptor"}, //无效的文件描述符
PF_INET, SOCK_STREAM, 0, (struct sockaddr *)&fsin1,
&sinlen, -1, ENOTSOCK, setup0, cleanup0,
"bad file descriptor"}, { //无效的文件描述符
PF_INET, SOCK_STREAM, 0, (struct sockaddr *)3,
&sinlen, -1, EINVAL, setup1, cleanup1,
"invalid socket buffer"}, { //无效套接字缓存区
PF_INET, SOCK_STREAM, 0, (struct sockaddr *)&fsin1,
(socklen_t *) 1, -1, EINVAL, setup1, cleanup1,
"invalid salen"}, { //无效的salen
PF_INET, SOCK_STREAM, 0, (struct sockaddr *)&fsin1,
&sinlen, -1, EINVAL, setup2, cleanup1,
"invalid salen"}, {
PF_INET, SOCK_STREAM, 0, (struct sockaddr *)&fsin1,
&sinlen, -1, EINVAL, setup3, cleanup1,
"no queued connections"}, { //队列中没有等待的连接
PF_INET, SOCK_DGRAM, 0, (struct sockaddr *)&fsin1,
&sinlen, -1, EOPNOTSUPP, setup1, cleanup1,
"UDP accept"},};
int TST_TOTAL = sizeof(tdat) / sizeof(tdat[0]); /*通过数组的长度，计算测试用例数量*/
先定义测试case需要的结构体，然后进行了结构体初始化，定义了7种错误类型，对应7个测试case，和测试log是对应的。 顺便看一下 SOCK_STREAM和SOCK_DGRAM的区别： sock_stream 是有保障的（即能保证数据正确传送到对方）面向连接的SOCKET，多用于资料（如文件）传送。 sock_dgram 是无保障的面向消息的socket ， 主要用于在网络上发广播信息。 SOCK_STREAM是基于TCP的，数据传输比较有保障。SOCK_DGRAM是基于UDP的，专门用于局域网，基于广播 SOCK_STREAM 是数据流,一般是tcp/ip协议的编程,SOCK_DGRAM分是数据抱,是udp协议网络编程
再看说一下AF_INET和PF_INET的差别：
在Unix/Linux系统中，在不同的版本中这两者有微小差别.对于BSD,是AF,对于POSIX是PF.理论上建立socket时是指定协议，应该用PF_xxxx，设置地址时应该用AF_xxxx
分别看一下这几个错误码
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EBADF: 当作为参数的套接字不是一个有效的文件描述符(在Linux下用文件描述符来表示设备文件和普通文件。文件描述符是一个整型的数据，所有对文件的操作都通过文件描述符实现。文件描述符是文件系统中链接用户空间和内核空间的枢纽)时，抛出这个错误码。无效的文件描述符是什么意思呢？就是fd已经close的，或者本身就不是个有效的socket的fd。
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ENOTSOCK: 在非socket上执行socket操作。
-
EINVAL： 无效参数。提供的参数非法。有时也会与socket的当前状态相关，如一个socket并没有进入listening状态，此时调用accept，就会产生EINVAL错误。
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EOPNOTSUPP: 不支持的操作。 引用对象的类型不支持尝试的操作。通常，这发生在套接字描述符不支持此操作，例如，试着接受数据报套接字上的连接的套接字。
接下来看几个辅助函数。
1.setup函数
static void setup(void)
{
TEST_PAUSE;
/*初始化本地 sockaddr*/
sin0.sin_family = AF_INET; //绑定本地地址或连接远程地址时需要初始化sockaddr_in结构，其中指定address family时一般设置为AF_INET，即使用IP
sin0.sin_port = 0;
sin0.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; //指定地址为0.0.0.0的地址
}
TEST_PAUSE是一个宏定义，代表usc_global_setup_hook()函数。作用是当设置了暂停标志后，暂停SIGUSR1，当新的信号来时，再继续。下面是usc_global_setup_hook函数实现：
#define TEST_PAUSE usc_global_setup_hook();
int usc_global_setup_hook()
int usc_global_setup_hook(void)
{
#ifndef UCLINUX
/*定义temp变量存储信号旧信号的动作，中断后恢复*/
int (*_TMP_FUNC) (void);
/*中断等待sigusr1.*/
if (STD_PAUSE) {
_TMP_FUNC = (int (*)())singnal(SIGUSR1, STD_go);
pause()
signal(SIGUSR1, (void (*)())_TMP_FUNC);
}
if (STD_TP_sbrk) || STD_LP_sbrk)
STD_start_break = sbrk(0); /*获取原始sbreak大小*/
if (STD_TP_sbrk){
sbrk(STD_TP_sbrk):
if (Debug)
print("after sbrk(%d)\n", STD_TP_sbrk);
}
#endif
return 0;
}
2.setup0函数case1测试前设置 static void setup0(void) { if (tdat[testno].experr == EBADF) s = 400; //什么都不打开的文件 else if ((s = open("/dev/null ", O_WRONLY)) == -1) tst_brkm(TBROK | TERRNO, cleanup, "error opening /dev/null"); }
3.setup2
static void setup2(void)
{
setup1(); //调用setup1()获取套接字s
sinlen = 1; //s置为无效
}
4.setup3
static void setup3(void)
{
int one = 1;
setup1();
SAFE_IOCTL(cleanup, s, FIONBIO, &one);
}
SAFE_IOCTL
#define SAFE_IOCTL(cleanup_fn, fd, request, ...) \
({int ret = ioctl(fd, request, __VA_ARGS__); \
ret < 0 ? \
tst_brkm(TBROK | TERRNO, cleanup_fn, \
"ioctl(%i,%s,...) failed", fd, #request) \
safe_: ret;})
6.cleanup、cleanup0, cleanup1
static void cleanup(void)
{
}
static void cleanup0(void)
{
s = -1;
}
static void cleanup1(void)
{
(void)close(s);
s = -1;
}
重新设置s = -1
OK,现在看一下main函数。
int main(int ac, char *av[])
{
int lc;
tst_parse_opts(ac, av, NULL, NULL); //ltp参数解析函数
setup();
for (lc = 0; TEST_LOOPING(lc); ++lc){
test_count = 0;
for (testno = 0; testno < TST_TOTAL; ++testno){
tdat[testno].setup();
TEST(accept(s, tdat[testno].sockaddr,
tdat[testno].salen));
if (TEST_RETURN > 0)
TEST_RETURN = 0;
if (TEST_RETURN != tdat[testno].retval ||
(TEST_RETURN < 0 &&
TEST_ERRNO != tdat[testno].experrno)){
"%ld(expected %d), errno %d (expected"
"%d)", tdat[testno].desc,
TEST_RETURN, tdat[testno].desc,
TEST_ERRNO, tdat[testno].experrno);
} else {
tst_resm(TPASS, "%s successful",
tdat[testno].desc);
}
tdat[testno].cleanup();
}
}
cleanup();
tst_exit();
}
先看一下tst_parse_opts()函数
void tst_parse_opts(int argc, char *argv[], const option_t *user_optarg,
void (*user_help)(void))
{
const char *msg;
msg = parse_opts(argc, argv, user_optarg, user_help); //parse_opts是参数解析函数，后面文章再进行介绍
if(msg)
tst_brkm(TBROK, NULL, "OPTION PARSING ERROR - %s ", msg);
}
接下来调用setup，准备测试环境，初始化本地IP地址。然后是一个嵌套的两层循环，第一次是测试次数的遍历，通过TEST_LOOPING实现。 TEST_LOOPING是int usc_test_looping(int counter)函数，该函数后面的文章再进行解释。tst_count初始化为0。
第二层循环是遍历case数组。tdat[testno].setup()，调用对应setup准备case的特殊设置。
TEST启动测试，
#define TEST(SCALL) \
do { \
errno = 0; \
TEST_RETURN = SCALL; \
TEST_ERRNO = errno; \
}
然后将tdat中的对应参数，分别执行accept函数，如果预期的返回值不符或则返回值小于0且和预期的错误类型不匹配，则调用tst_resm()，进行出错处理。tst_resm将在后面进行分析。如果符合预期，则打印TPASS，然后调用tdat[testno].clearnup()分别清理环境。
最后调用cleanup()清理，tst_exit()退出，tst_exit()在单独分析ltp测试框架时分析。
到此，我们就清楚accept测试的内容了。
