UNIX网络编程卷1 服务器程序设计范式3 预先派生子进程，以文件上锁方式保护accept

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1.允许多个进程在引用同一个监听套接字的描述符上调用 accept 这种做法并不具备兼容性。
解决的方法是让应用进程在调用 accept 前后安置某种形式的锁(lock)，这样任意时刻只有一个子进程
阻塞在 accept 调用中，其他子进程则阻塞在试图获取用于保护 accept 的锁上

#include	"unp.h"


static int		nchildren;
static pid_t	*pids;


int
main(int argc, char **argv)
{
	int			listenfd, i;
	socklen_t	addrlen;
	void		sig_int(int);
	pid_t		child_make(int, int, int);


	if (argc == 3)
		listenfd = Tcp_listen(NULL, argv[1], &addrlen);
	else if (argc == 4)
		listenfd = Tcp_listen(argv[1], argv[2], &addrlen);
	else
		err_quit("usage: serv03 [ <host> ] <port#> <#children>");
	nchildren = atoi(argv[argc-1]);
	pids = Calloc(nchildren, sizeof(pid_t));


	//在派生子进程的循环之前调用 my_lock_init 函数
	my_lock_init("/tmp/lock.XXXXXX"); /* one lock file for all children */
	for (i = 0; i < nchildren; i++)
		pids[i] = child_make(i, listenfd, addrlen);	/* parent returns */


	Signal(SIGINT, sig_int);


	for ( ; ; )
		pause();	/* everything done by children */
}
// 中断信号 SIGINT 处理函数
void
sig_int(int signo)
{
	int		i;
	void	pr_cpu_time(void);


		/* terminate all children */
	for (i = 0; i < nchildren; i++)
		kill(pids[i], SIGTERM);
	while (wait(NULL) > 0)		/* wait for all children */
		;
	if (errno != ECHILD)
		err_sys("wait error");


	pr_cpu_time();
	exit(0);
}




// SIGINT 信号处理函数
/* include sigint */
void
sig_int(int signo)
{
	int		i;
	void	pr_cpu_time(void);


	//给每个子进程发送 SIGTERM 信号终止它们
	for (i = 0; i < nchildren; i++)
		kill(pids[i], SIGTERM);
	//用 wait 回收所有子进程的资源
	while (wait(NULL) > 0)		/* wait for all children */
		;
	if (errno != ECHILD)
		err_sys("wait error");


	//调用 pr_cpu_time 统计已终止子进程的资源利用统计
	pr_cpu_time();
	exit(0);
}
/* end sigint */


/* include child_make */
pid_t
child_make(int i, int listenfd, int addrlen)
{
	pid_t	pid;
	void	child_main(int, int, int);


	//调用 fork 派生子进程
	if ( (pid = Fork()) > 0)
		return(pid);		//父进程返回子进程的 pid 给 main 函数，回到 main 函数里的循环继续派生其它子进程


	child_main(i, listenfd, addrlen);	/* 子进程调用 child_main 函数，它是无限循环 */
}
/* end child_make */


/* include child_main */
void
child_main(int i, int listenfd, int addrlen)
{
	int				connfd;
	void			web_child(int);
	socklen_t		clilen;
	struct sockaddr	*cliaddr;


	cliaddr = Malloc(addrlen);


	printf("child %ld starting\n", (long) getpid());
	for ( ; ; ) {
		clilen = addrlen;
		
		//在调用 accept 之前获取文件锁
		my_lock_wait(); 
		
		//调用 accept 返回一个已连接套接字
		connfd = Accept(listenfd, cliaddr, &clilen);


		//在 accept 返回之后释放文件锁
		my_lock_release();
		
		//调用 web_child 处理用户请求
		web_child(connfd);		/* process the request */
		
		//关闭已连接套接字
		Close(connfd);
	}
}
/* end child_main */






/* include my_lock_init */


static struct flock	lock_it, unlock_it;
static int			lock_fd = -1;
					/* fcntl() will fail if my_lock_init() not called */


void
my_lock_init(char *pathname)
{
    char	lock_file[1024];


		/* 4must copy caller's string, in case it's a constant */
    strncpy(lock_file, pathname, sizeof(lock_file));
	//1.创建一个唯一的路径名
    lock_fd = Mkstemp(lock_file);


	//2.创建一个具备该路径名的文件并从文件系统中删除该路径名
	//这样，即使程序崩溃上，这个临时文件也能完全消失
    Unlink(lock_file);			/* but lock_fd remains open */


	//3.初始化两个 flock 结构，一个用于上锁文件，一个用于解锁文件
	lock_it.l_type = F_WRLCK;
	lock_it.l_whence = SEEK_SET;
	lock_it.l_start = 0;
	lock_it.l_len = 0;


	unlock_it.l_type = F_UNLCK;
	unlock_it.l_whence = SEEK_SET;
	unlock_it.l_start = 0;
	unlock_it.l_len = 0;
}
/* end my_lock_init */


/* include my_lock_wait */
void
my_lock_wait()
{
    int		rc;
    
    while ( (rc = fcntl(lock_fd, F_SETLKW, &lock_it)) < 0) {
		if (errno == EINTR)
			continue;
    	else
			err_sys("fcntl error for my_lock_wait");
	}
}


void
my_lock_release()
{
    if (fcntl(lock_fd, F_SETLKW, &unlock_it) < 0)
		err_sys("fcntl error for my_lock_release");
}
/* end my_lock_wait */