서버 모델 - 소켓 프로그래밍

• 리눅스 vs. 윈도우
  : 편견을 갖을 필요 없다. 각각의 장단점이 있다.
  : 시스템콜 기반과 표준라이브러리 IO와 차이
  : 시스템콜 메커니즘 자체는 리눅스와 윈도우가 같다.
  
  : 리눅스는 무료 오픈소스로 파일 디스크립터, 오픈파일 등의 세팅을 바꾸어줄수 있지만 윈도우즈는 변경하기가 힘들고, 가격이 비싸지만 (windows server 같은 경우 cpu당 라이센스 비용 지불), 개발이 쉽다.
  : 바로 함수를 호출하는 메커니즘 vs 하나를 거쳐 호출하는 메커니즘
  : mono vs micro
  : 커널을 다시 빌드해야함 vs 모듈처럼 사용 가능하지만 성능 저하
  : android 코드를 분석해보면 bionic -> 각각의 CPU에 대해 존재하는 이유는 시스템콜 때문이다.
  
  
  
  

• 시스템 콜
  

  #include <unistd.h>
  #include <sys/types.h>
  #include <sys/stat.h>
  #include <fcntl.h>
  
  #include <stdio.h >
  
  // stdin, stdout, stderr : FILE*
  // STDIN_FILENO, STDOUT_FILENO, STDERR_FILENO : int
  
  // task_struct
  
  // 1. socket programming 저수준 IO를 사용합니다.
  // 2. 저수준 IO : 운영체제에서 제공하는 IO 관련 API
  //   Windows : Win32/64 API
  //   Linux   : System Call
  
  // 3. 프로세스를 통해 파일을 관리한다.
  //   ulimit -a
  
  int main()
  {
  	// FILE* fp = fopen("sample", "r");
  	int fd = open("sample", O_RDONLY);
  
  	printf("fd : %d\n", STDIN_FILENO);
  	printf("fd : %d\n", STDOUT_FILENO);
  	printf("fd : %d\n", STDERR_FILENO);
  	printf("fd : %d\n", fd);
          // fd 출력시 3인 이유는 표준 입출력, 에러에 대한 fd가 열려있기 때문이다
          // VFS라고 부른다 -> 다형성
          // 내부적으로 파일, 디바이스를 다루는 모든 방식은 파일로 되어있다. 이를 사용하기 위해서는 각각을 모두 열어야한다. -> 동적바인딩을 통해서
          // 리눅스는 array로 파일디스크립터 관리, 윈도우즈는 파일디스크립터 핸들
  }
  

  ∴버퍼링 정책 3가지

   1. Full Buffering : Buffer가 가득 차면 화면에 출력    → File I/O
   2. Line Buffering : ‘\n’이 오면 화면에 출력          → printf의 경우에 해당
   3. Non Bufering : 버퍼링을 하지 않음.              → fprintf(stderr,””);에 해당
  

    pirntf("error");

    while(1); 

    //출력하지 않는다.

  
  

    pirntf("error\n");

    while(1); 

    //출력한다.

  #include <unistd.h>
  #include <sys/types.h>
  #include <sys/stat.h>
  #include <fcntl.h>
  
  #include <stdio.h>
  
  int main()
  {
  	int fd = open("sample", O_RDONLY);
  	printf("fd : %d\n", fd);
  
  
  	// 문제점 
  	// 1. 에러 발생시 -1 리턴
  	// 2. 버퍼의 크기가 너무 작을 경우, 빈번한 컨텍스트 스위칭으로 인한
  	//    성능 저하가 있다.
  #if 0
  	char ch;
  	while (read(fd, &ch, sizeof ch) > 0)
  		putchar(ch);
  #endif
  
  	// 3. read(fd, buf, size)
  	//	size : 버퍼의 최대 크기
  	// 4. write(fd, buf, size)
  	//  size : 쓰고자 하는 데이터의 실제 양
  
  	char buf[128];
  	int ret;
  	while ((ret = read(fd, buf, sizeof buf)) > 0) {
  		write(1, buf, ret);
  
  		// buf[ret] = '\0';
  		// printf("%s", buf);
  	}
  
  	close(fd);
          // close를 안해도 문제가 없었던 이유
          // 프로세스가 종료되면서 소유하고 있던 자원을 모두 해지
  
          // app영역에서는 프로세스 종료로 OS가 메모리를 수거함. 대부분 커널의 누수
          // 정적분석은 new와 delete쌍을 찾아서 싱글톤은 메모리 누수로 인식함
          // 동적분석은 비쌈
  
  }
  
  
  
  
  





• 클라이언트 작성하기
  - http 통신

  #include <unistd.h>
  #include <sys/types.h>
  #include <sys/socket.h>
  #include <netinet/in.h>
  #include <arpa/inet.h>
  
  #include <errno.h>
  #include <string.h>
  
  int main()
  {
  	// 1. 소켓 생성 : socket()
  	int sd = socket(PF_INET,      //  프로토콜
  									SOCK_STREAM,  //  TCP(SOCK_STREAM), UDP(SOCK_DGRAM)
  									IPPROTO_TCP); //  하위 프로토콜(생략, 0 으로 지정 가능)
  	
  	// 2. 서버 주소 지정 : 초기화 이전에 0으로 초기화해야 한다.
  	// 문자열 ip -> 32 bit : inet_addr
  	struct sockaddr_in addr = {0, };
  	addr.sin_family = AF_INET; 
  	addr.sin_port = htons(80);
  	addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
  
  	// 3. 접속 수행 
  	int ret = connect(sd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)); 
  	if (ret == -1) {
  		// 에러 처리 방법 3가지
  		// 1. printf("connect() error : %d\n", errno);
  
  		// 2. char* msg = strerror(errno);
  		//    printf("connect() error : %s\n", msg);
  		
  		// 3.
  		perror("connect()");
  		goto err;
  	}
  
  	{
  		printf("Connection succeed!!\n");
  
  		// "GET \n\n"
  		char buf[1024] = "GET /\n\n";
  		write(sd, buf, strlen(buf));
  
  		int len;
  		while ((len = read(sd, buf, sizeof(buf))) > 0) {
  			write(1, buf, len);
  		}
  	}
  
  err:
  	// 4. 접속 종료
  	close(sd);
  }

  
  - DNS

  #include <stdio.h>
  // domain -> ip address
  // : gethostbyname
  
  // gethostbyname
  #include <netdb.h>    
  
  // inet_ntoa: 네트워크로부터 온 패킷을 아스키코드로 바꾸어 주는 것
  #include <sys/socket.h>
  #include <netinet/in.h>
  #include <arpa/inet.h>
  
  int main()
  {
  	struct hostent* host = gethostbyname("www.google.com");
  
  	// name
  	printf("host name : %s\n", host->h_name);
  
  	// alias
  	for (int i = 0 ; host->h_aliases[i] ; i++) {
  		printf("Alias[%d] : %s\n", i + 1, host->h_aliases[i]);
  	}
  
  	for (int i = 0 ; host->h_addr_list[i] ; i++) {
  		printf("Address[%d] : %s\n", 
  				i+1,
  				inet_ntoa(*(struct in_addr*)host->h_addr_list[i]) );
  	}
  }