《UNIX网络编程》读书笔记2---2-5章，套接字断开2,3事

Stevens的书连着读真是酣畅淋漓，爽。总结真是改了又改，不过一切都是开心的。

这里一定要结合第二章的那若干种状态来看。可以通过netstat -a | grep port 来查看。

1.关于TCP的几种关闭的边界条件

讨论的前提都是没有使用SO_KEEPALIVE套接字选项，即client探测到server的状况需要write发送数据。

①正常终止

（所谓正常终止，就是说终止连接是client这边发起的。包括A。client调用了shutdown或者close B。client进程终止，不管是exit（0）退出终止，还是被信号终止）

②服务器进程终止（被信号杀死）

③服务器主机崩溃

④服务器主机崩溃后重启

⑤服务器主机关机。

其中①为正常，其它都为异常，究其原因是因为，server的第一个行为就是读，并对读到的内容进行判断。

只要client那边终止了，不管是什么原因的终止，只要没有client主机崩溃，而是client进程的终止。

server这边就能读到FIN消息，然后完成正常的四步，退出。所以从client那边终止，总是正常的。

补充一下，read函数有关套接字返回值的行为。

（1）内核收到对端TCP数据，套接字变为可读，read返回大于0的值

（2）内核收到对端FIN（对端进程终止，对方调用close，shutdown），套接字变为可读，read返回0（EOF）

（3）内核收到对端RST（对端主机崩溃并重新启动），套接字变为可读，read返回-1，errno中含有确切的错误码

所以就算你这边什么也不输入，只是回车，也会有一个换行符传送到对端，那么read是不会返回0表示输入结束的，

只有这边进程终止或者应用程序调用了close或者shutdown，那么内核会发送FIN，对端read才会返回0，表示另一边输入EOF了。

2.客户/服务器程序结构

一个服务器，tcpserv01.c+str_echo.c        一个客户端，tcpcli01.c+str_cli.c    书P98-100

后面的所有的改进都是在这两个程序之上，改进的，而尤其是改进两个str_函数。

服务器程序结构

①socket准备

②循环，阻塞于accept。一旦连接请求到达接受请求，然后fork子进程。

子进程使用str_echo进行弹射，父进程继续阻塞于accept。

客户端程序结构

①socket准备

②阻塞于str_cli。完成从stdin读取，向server发送，从server接收，在stdout显示的任务。

3.正常终止

进程终止处理的部分工作是关闭所有打开的描述符，因此客户打开的套接字由内核关闭。

所以这个关闭进程中的套接字描述符的过程，并不是一个一蹴而就的过程，还是交给内核进行，适当的操作。

联想到其实调用close关闭描述符最后肯定还是要调用内核，此种情况下依靠内核关闭，那么和调用close本质上是没有区别的。

所以一直都是内核使得client发送FIN然后收到ACK，最后对于server发过来的FIN也有一个ACK。

这里有一个概念其实就是一个套接字连接，其实有应用程序层面的，也有内核层面的。

而我们的发起连接，等待连接这些函数包括close这些都是应用程序层面的，

而像ACK这样的，是内核层面的一种对于物理层收到了信息就会有的回复，这个与应用层代码无关。它是一个内核的行为。

一个进程结束还有描述符（套接字）的回收操作，这个操作是由内核来完成的，不管你是正常返回，还是被信号杀死，都会有内核来对你进行回收，这个不影响套接字关闭的最后四步的ACK，或者FIN，因为这本来就是由内核来完成的。

注：核心就是弄清楚，套接字（文件描述符）与打开它的进程之间的关系。

套接字可以关闭，但是进程还活着。

进程也可以终止，但是套接字还开着（如果用了fork使得同一套接字被多个进程同时打开）

但是，如果只有一个进程，那么进程终止，套接字也会被关闭，但是套接字彻底关闭也许是在进程终止之后一段时间。

4.服务器主机进程终止+服务器主机关机

因为主机正常关机会先发送SIGKILL信号，所以情况和服务器主机进程终止是一样的。

进程终止，server向client发送FIN，client回复ACK。

然后client读取用户输入，向server writen，接着调用readline，然后返回0，表明EOF，然后client检测到0，进行相关处理。

注：①由于server已经发送FIN，这个时候client仍然writen，server已经没有连接进程了，所以回复一个RST。

吊轨的地方就是本来收到RST，read应该返回-1，而client的read返回了0，表示EOF呢？

因为client writen之后，下一条语句就是readline，而那边的RST发过来是走的网络，还没有到达。

也就是说readline的调用与返回，是在RST到达之前。

那么由于之前client接收到了FIN，所以这里read是返回0。

②这里client程序read返回0，接着也收到了RST。

它可以这个时候判断read返回值，然后结束进程。

也可以不管，继续运行程序，只是这个时候如果已经收到了RST，还向发来RST的套接字write的话，内核就会发送一个SIGPIPE信号。

默认就是终止进程了。

5.服务器主机崩溃

这个嘛，client这边并不知道发生了任何事情，因为那边主机都崩溃了，不会向这边发送任何的信息了。

最后阻塞于readline，那么这个调用就会返回错误。

要么就是timeout要么就是hostunreach，netunreach

注：write函数只要将字符串，写到了内核缓冲区就会返回。而至于内核缓冲区发过去以后，收没有收到ACK，不关write函数的事情。

6.服务器主机崩溃后重启

这个有点类似于4中的服务器进程终止或者服务器关机，不同的是，

这边崩溃也没有消息传到那边，所以client不会收到任何的FIN信息。

但是当client writen信息过来的时候，server并不知道这是个什么东西，所以会发送RST。

由于，server这次没有发送，FIN，所以client的readline就会阻塞，一直到通过RST返回-1。

接下来的情况就看client对于这个-1怎么处理了。

可以判断后终止连接。

也可以不管，继续writen，最终被SIGPIPE信号终止。

7.server的accept返回非致命错误的情况

①假设服务器是多进程的，然后父进程阻塞在accept，子进程在为一个client echo。

结果子进程终止了，内核会发一个SIGCHLD给父进程，虽然这个信号的默认行为是被忽略。

但是父进程的accept程序确实是被中断了。并且返回一个非致命错误EINTR

吊轨的地方在于，有的操作系统并不会自动重启，accept。所以要进行相应地处理。

所幸的是linux会自动处理的。CSAPP也有说到这个问题，如果要编写可移植程序就要多多注意这个了。

②完成三次握手连接建立后，client却发送了一个RST，这个可能出现在繁忙的web服务器上，我们可以通过在listen后睡眠一段时间accept来模拟。

这个错误既然是client RST，那么管server吊事啊，所以根本就是非致命错误，所以只需重启accpet即可。