UNIX网络编程学习（11）--分析TCP回射服务+客户程序：正常启动与正常终止

分析TCP回射服务+客户程序：

启动服务器程序后，netstat -a,后终端出现：

Active Internet connections (servers and established)

Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State     

tcp        0      0 *:9877                  *:*                     LISTEN    

其中本地端口为9877正是我们启动的服务器应用

启动我们的客户/服务器程序对，

通过三次握手，连接建立。接着发生的步骤：

1.客户端调用str_cli 函数，该函数将阻塞于fgets调用。因为我们还没键入一行文本

2.当服务器中的accept返回时，服务器调用fork，再由子进程调用str_echo。str_echo调用readline，readline调用read，

read在等待客户送入一行文本期间阻塞

3.另一方面，服务器父进程再次调用accept并阻塞，等待下一个客户连接

终端netstat -a后，终端显示：

Active Internet connections (servers and established)

Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State     

tcp        0      0 *:9877                  *:*                     LISTEN    

tcp        0      0 localhost.localdoma:ipp *:*                     LISTEN    

tcp        0      0 *:daytime               *:*                     LISTEN    

tcp        0      0 localhost.localdo:55817 localhost.localdom:9877 ESTABLISHED

tcp        0      0 localhost.localdom:9877 localhost.localdo:55817 ESTABLISHED

tcp6       0      0 ubuntu:ipp              [::]:*                  LISTEN    

udp        0      0 *:52444                 *:*    

 第二个ESTABLISHED的本地端口号为9877，可判断出其对应服务器子进程的套接口；第一个ESTABLISHED的本地端口号是55817，

可判断出其对应客户进程的套接口。

         
zhouzhou@ubuntu:~/Desktop$ ps -a -o pid,ppid,stat,args,wchan

  PID  PPID STAT COMMAND                     WCHAN

 8780  8779 S+   sh -c LD_LIBRARY_PATH=$LD_L wait

 8781  8780 S+   /home/fupeng/Desktop/codebl inet_csk_wait_for_connect

 8993  8992 S+   sh -c LD_LIBRARY_PATH=$LD_L wait

 8994  8993 S+   /home/fupeng/Desktop/codebl n_tty_read

 8995  8781 S+   /home/fupeng/Desktop/codebl sk_wait_data

 9194  4449 R+   ps -a -o pid,ppid,stat,args -

简略：

  PID  PPID STAT COMMAND                     WCHAN

 

 8781  8780 S+   /home/fupeng/Desktop/codebl inet_csk_wait_for_connect   判断为父进程

 

 8994  8993 S+   /home/fupeng/Desktop/codebl n_tty_read                  判断为客户程序

 8995  8781 S+   /home/fupeng/Desktop/codebl sk_wait_data   判断为子进程

服务器和客户程序都启动时：

zhouzhou@ubuntu:~/Desktop$ netstat -a | grep 9877

tcp        0      0 *:9877                  *:*                     LISTEN    

tcp        0      0 localhost.localdom:9877 localhost.localdo:54491 ESTABLISHED

tcp        0      0 localhost.localdo:54491 localhost.localdom:9877 ESTABLISHED

客户端（ctrl+d结束后，），会经历如下：客户端会经历一个TIME_WAIT  状态。

zhouzhou@ubuntu:~/Desktop$ netstat -a | grep 9877

tcp        0      0 *:9877                  *:*                     LISTEN    

tcp        0      0 localhost.localdo:54491 localhost.localdom:9877 TIME_WAIT 

zhouzhou@ubuntu:~/Desktop$ netstat -a | grep 9877

tcp        0      0 *:9877                  *:*                     LISTEN

当前连接的客户端(本地端口号)进入了TIME_WAIT状态，而监听服务器仍在等待另一个客户连接。

正常终止客户和服务器的步骤：

1.当我们键入<Ctr-D>EOF字符时，fgets返回一个空指针，str_cli函数返回。

2.当str_cli返回到客户的main函数时，main通过exit终止。

3.进程终止时的一部分操作是关闭所有打开的描述字，客户打开的描述字由内核关闭。这导致客户tcp发送一个FIN给服务器，服务器TCP则以ACK响应，这是TCP连接终止的前半部操作。至此，服务器接口处于CLOSE_WAIT状态，客户套接口处于FIN_WAIT_2状态。

4.当服务器TCP接受FIN时，服务器子进程阻塞于readline调用，于是readline返回0.这导致str_echo函数返回服务器子进程的main函数

5.服务器子进程通过调用exit来终止。

6.服务器子进程打开的所有描述字随之关闭。由子进程关闭已连接套接口引发TCP连接终止序列最后两个分节：一个是从服务器到客户的FIN；另一个是从客户到服务器的ACK。至此，连接完全终止，客户套接口进入TIME_WAIT状态

7.进程终止处理的另一部分内容是：在服务器子进程终止时，会给父进程发送一个SIGCHLD信号。该信号的缺省行为被忽略。

这时，我们查看进程，子进程进入僵尸状态。

zhouzhou@ubuntu:~/Desktop$ ps -a -o pid,ppid,stat,args,wchan

  PID  PPID STAT COMMAND                     WCHAN

 8780  8779 S+   sh -c LD_LIBRARY_PATH=$LD_L wait

 8781  8780 S+   /home/fupeng/Desktop/codebl inet_csk_wait_for_connect

 8995  8781 Z+   [unp2] <defunct>            exit

 9355  8781 Z+   [unp2] <defunct>            exit

 9581  4449 R+   ps -a -o pid,ppid,stat,args -

后续，我们将学习去清理僵死进程。