Bài giảng Lập trình mạng - Chương 3: Windows Socket - Lương Ánh Hoàng
Chương 3. Windows Socket
• 3.1. Kiến trúc
• 3.2. Đặc tính
• 3.3. Lập trình WinSock
• 3.4. Các phương pháp vào ra
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Lập trình mạng - Chương 3: Windows Socket - Lương Ánh Hoàng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Lập trình mạng - Chương 3: Windows Socket - Lương Ánh Hoàng
![Bài giảng Lập trình mạng - Chương 3: Windows Socket - Lương Ánh Hoàng Bài giảng Lập trình mạng - Chương 3: Windows Socket - Lương Ánh Hoàng](https://s1.tailieuvn.net/xb70nb5jd4llaq8g/thumb/2021/12/03/bai-giang-lap-trinh-mang-chuong-3-windows-socket-luong-anh-h_U1IkiEaMMX.jpg)
Lương Ánh Ho{ng hoangla@soict.hut.edu.vn Chương 3. Windows Socket • 3.1. Kiến trúc • 3.2. Đặc tính • 3.3. Lập trình WinSock • 3.4. Các phương pháp vào ra Chương 3. Windows Socket 51 • Windows Socket (WinSock) – Bộ thư viện liên kết động của Microsoft. – Cung cấp các API dùng để xây dựng ứng dụng mạng hiệu năng cao. 3.1 Kiến trúc 52 Application Winsock 2 DLL ( WS2_32.DLL) Layered/Base Provider RSVP Proxy Default Provider MSAFD.DLL Winsock Kernel Mode Driver (AFD.SYS) Transport Protocols • Windows Socket (WinSock) – Phiên bản hiện tại là WinSock 2.0 – Các ứng dụng sẽ giao tiếp với thư viện liên kết động ở tầng trên cùng: WS2_32.DLL. – Provider do nhà sản xuất của các giao thức cung cấp. Tầng này bổ sung giao thức của các tầng mạng khác nhau cho WinSock như TCP/IP, IPX/SPX, AppleTalk, NetBIOS...tầng này vẫn chạy ở UserMode. – WinSock Kernel Mode Driver (AFD.SYS) là driver chạy ở KernelMode, nhận dữ liệu từ tầng trên, quản lý kết nối, bộ đệm, tài nguyên liên quan đến socket và giao tiếp với driver điều khiển thiết bị. 3.1 Kiến trúc 53 • Windows Socket (WinSock) – Transport Protocols là các driver ở tầng thấp nhất, điều khiển trực tiếp thiết bị. Các driver này do nhà sản xuất phần cứng xây dựng, và giao tiếp với AFD.SYS thông qua giao diện TDI ( Transport Driver Interface) – Việc lập trình Socket sẽ chỉ thao tác với đối tượng SOCKET. – Mỗi ứng dụng cần có một SOCKET trước khi muốn trao đổi dữ liệu với ứng dụng khác. – Đường dây ảo nối giữa các SOCKET sẽ là kênh truyền dữ liệu của hai ứng dụng. 3.1 Kiến trúc 54 • Hỗ trợ các giao thức hướng thông điệp (message oriented) – Thông điệp truyền đi được tái tạo nguyên vẹn cả về kích thước và biên ở bên nhận 3.2 Đặc tính 55 • Hỗ trợ các giao thức hướng dòng (stream oriented) – Biên của thông điệp không được bảo toàn khi truyền đi 3.2 Đặc tính 56 • Hỗ trợ các giao thức hướng kết nối và không kết nối – Giao thức hướng kết nối (connection oriented) thực hiện thiết lập kênh truyền trước khi truyền thông tin. Thí dụ: TCP – Giao thức không kết nối (connection less) không cần thiết lập kênh truyền trước khi truyền. Thí dụ: UDP 3.2 Đặc tính 57 • Hỗ trợ các giao thức hướng kết nối và không kết nối – Giao thức hướng kết nối (connection oriented) thực hiện thiết lập kênh truyền trước khi truyền thông tin. Thí dụ: TCP – Giao thức không kết nối (connection less) không cần thiết lập kênh truyền trước khi truyền. Thí dụ: UDP 3.2 Đặc tính 58 • Hỗ trợ các giao thức tin cậy và trật tự – Tin cậy (reliability): đảm bảo chính xác từng byte được gửi đến đích. – Trật tự (ordering): đảm bảo chính xác trật tự từng byte dữ liệu. Byte nào gửi trước sẽ được nhận trước, byte gửi sau sẽ được nhận sau. 3.2 Đặc tính 59 • Multicast – WinSock hỗ trợ các giao thức Multicast: gửi dữ liệu đến một hoặc nhiều máy trong mạng. • Chất lượng dịch vụ - Quality of Service (QoS) – Cho phép ứng dụng yêu cầu một phần băng thông dành riêng cho mục đích nào đó. Thí dụ: truyền hình thời gian thực. 3.2 Đặc tính 60 • Chuẩn bị môi trường – Hệ điều hành Windows 95/98/2000/Me/XP/2003/Vista/7. – Visual Studio C++ – Thư viện trực tuyến MSDN – Thêm tiêu đề WINSOCK2.H vào đầu mỗi tệp mã nguồn. – Thêm thư viện WS2_32.LIB vào mỗi Project bằng cách Project => Property => Configuration Properties=> Linker=>Input=>Additional Dependencies 3.3 Lập trình WinSock 61 • Khởi tạo WinSock – WinSock cần được khởi tạo ở đầu mỗi ứng dụng trước khi có thể sử dụng – Hàm WSAStartup sẽ làm nhiệm khởi tạo wVersionRequested: [IN] phiên bản WinSock cần dùng. lpWSAData: [OUT] con trỏ chứa thông tin về WinSock cài đặt trong hệ thống. Giá trị trả về: Thành công: 0 Thất bại: SOCKET_ERROR 3.3 Lập trình WinSock 62 int WSAStartup( WORD wVersionRequested, LPWSADATA lpWSAData ); • Khởi tạo WinSock – Thí dụ 3.3 Lập trình WinSock 63 WSADATA wsaData; WORD wVersion = MAKEWORD(2,2); // Khởi tạo phiên bản 2.2 if (WSAStartup(wVersion,&wsaData)) { printf(“Version not supported”); } • Giải phóng WinSock – Ứng dụng khi kết thúc sử dụng WinSock có thể gọi hàm sau để giải phóng tài nguyên về cho hệ thống int WSACleanup(void); Giá trị trả về: Thành công: 0 Thất bại: SOCKET_ERROR 3.3 Lập trình WinSock 64 • Xác định lỗi – Phần lớn các hàm của WinSock nếu thành công đều trả về 0. – Nếu thất bại, giá trị trả về của hàm là SOCKET_ERROR. – Ứng dụng có thể lấy mã lỗi gần nhất bằng hàm int WSAGetLastError(void); – Tra cứu lỗi với công cụ Error Lookup trong Visual Studio 3.3 Lập trình WinSock 65 • Tạo SOCKET – SOCKET là một số nguyên trừu tượng hóa kết nối mạng của ứng dụng. – Ứng dụng phải tạo SOCKET trước khi có thể gửi nhận dữ liệu. – Hàm socket được sử dụng để tạo SOCKET Trong đó: af: [IN] Address Family, họ giao thức sẽ sử dụng, thường là AF_INET. type: [IN] Kiểu socket, SOCK_STREAM cho TCP/IP và SOCK_DGRAM cho UDP/IP. protocol: [IN] Giao thức tầng giao vận, IPPROTO_TCP hoặc IPPROTO_UDP 3.3 Lập trình WinSock 66 SOCKET socket ( int af, int type, int protocol ); • Tạo SOCKET – Thí dụ 3.3 Lập trình WinSock 67 SOCKET s1,s2; // Khai báo socket s1,s2 // Tạo socket TCP s1 = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); // Tạo socket UDP s2 = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP); • Xác định địa chỉ – WinSock sử dụng sockaddr_in để lưu địa chỉ của ứng dụng đích cần nối đến. – Ứng dụng cần khởi tạo thông tin trong cấu trúc này 3.3 Lập trình WinSock 68 struct sockaddr_in{ short sin_family; // Họ giao thức, thường l{ AF_INET u_short sin_port; // Cổng, dạng big-endian struct in_addr sin_addr; // Địa chỉ IP char sin_zero[8]; // Không sử dụng với IPv4 }; • Xác định địa chỉ – Sử dụng các hàm hỗ trợ : • Chuyển đổi địa chỉ IP dạng xâu sang số nguyên 32 bit • Chuyển đổi địa chỉ từ dạng in_addr sang dạng xâu • Chuyển đổi little-endian => big-endian (network order) • Chuyển đổi big-endian => little-endian (host order) 3.3 Lập trình WinSock 69 // Chuyển 4 byte từ big-endian=>little-endian u_long ntohl(u_long netlong) // Chuyển 2 byte từ big-endian=>little-endian u_short ntohs(u_short netshort) unsigned long inet_addr(const char FAR *cp); char FAR *inet_ntoa(struct in_addr in); // Chuyển đổi 4 byte từ little-endian=>big-endian u_long htonl(u_long hostlong) // Chuyển đổi 2 byte từ little-endian=>big-endian u_short htons(u_short hostshort) • Xác định địa chỉ – Thí dụ: điền địa chỉ 192.168.0.1:80 vào cấu trúc sockaddr_in 3.3 Lập trình WinSock 70 SOCKADDR_IN InternetAddr; // Khai báo biến lưu địa chỉ u_short nPortId = 80; // Khai b|o cổng InternetAddr.sin_family = AF_INET;// Họ địa chỉ Internet //Chuyển x}u địa chỉ 192.168.0.1 sang số 4 byte dang network-byte // order v{ g|n cho trường sin_addr InternetAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(“192.168.0.1"); //Chuyển đổi cổng sang dạng network-byte order v{ g|n cho trường // sin_port InternetAddr.sin_port = htons(nPortId); • Phân giải tên miền – Đôi khi địa chỉ của máy đích được cho dưới dạng tên miền – Ứng dụng cần thực hiện phân giải tên miền để có địa chỉ thích hợp – Hàm getnameinfo và getaddrinfo sử dụng để phân giải tên miền – Cần thêm tệp tiêu đề WS2TCPIP.H 3.3 Lập trình WinSock 71 int getaddrinfo( const char FAR *nodename, // Tên miền hoặc địa chỉ cần ph}n giải const char FAR *servname, // Dịch vụ hoặc cổng const struct addrinfo FAR *hints, // Cấu trúc gợi ý struct addrinfo FAR *FAR *res // Kết quả ); Giá trị trả về Thành công: 0 Thất bại: mã lỗi • Phân giải tên miền – Cấu trúc addrinfo: danh sách liên kết đơn chứa thông tin về tên miền tương ứng 3.3 Lập trình WinSock 72 struct addrinfo { int ai_flags; // Thường l{ AI_CANONNAME int ai_family; // Thường l{ AF_INET int ai_socktype; // Loại socket int ai_protocol; // Giao thứ giao vận size_t ai_addrlen; // Chiều d{i của ai_addr char *ai_canonname; // Tên miền struct sockaddr *ai_addr; // Địa chỉ socket đ~ ph}n giải struct addrinfo *ai_next; // Con trỏ tới cấu trúc tiếp theo }; • Phân giải tên miền – Đoạn chương trình sau sẽ thực hiện phân giải địa chỉ cho tên miền www.hut.edu.vn 3.3 Lập trình WinSock 73 addrinfo * result; // Lưu kết quả ph}n giải int rc; // Lưu m~ trả về sockaddr_in address; // Lưu địa chỉ ph}n giải được rc = getaddrinfo(“www.hut.edu.vn”, “http”, NULL, &result); // Một tên miền có thể có nhiều địa chỉ IP tương ứng // Lấy kết quả đầu tiên if (rc==0) memcpy(&address,result->ai_addr,result->ai_addrlen); // Xử lý với address... • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Việc truyền nhận dữ liệu sử dụng giao thức TCP sẽ bao gồm hai phần: ứng dụng phía client và phía server. – Ứng dụng phía server: • Khởi tạo WinSock qua hàm WSAStartup • Tạo SOCKET qua hàm socket hoặc WSASocket • Gắn SOCKET vào một giao diện mạng thông qua hàm bind • Chuyển SOCKET sang trạng thái đợi kết nối qua hàm listen • Chấp nhận kết nối từ client thông qua hàm accept • Gửi dữ liệu tới client thông qua hàm send hoặc WSASend • Nhận dữ liệu từ client thông qua hàm recv hoặc WSARecv • Đóng SOCKET khi việc truyền nhận kết thúc bằng hàm closesocket • Giải phóng WinSock bằng hàm WSACleanup 3.3 Lập trình WinSock 74 • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Ứng dụng phía server (tiếp) 3.3 Lập trình WinSock 75 WSAStartup socket/ WSASocket bind listen accept send/ WSASend recv/ WSARecv closesocket WSACleanu p • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Ứng dụng phía server (tiếp) • Hàm bind: gắn SOCKET vào một giao diện mạng của máy 3.3 Lập trình WinSock 76 int bind( SOCKET s, const struct sockaddr FAR* name, int namelen); Trong đó s: [IN] SOCKET vừa được tạo bằng hàm socket name: [IN] địa chỉ của giao diện mạng cục bộ namelen: [IN] chiều dài của cấu trúc name Thí dụ SOCKADDR_IN tcpaddr; short port = 8888; tcpaddr.sin_family = AF_INET;// Socket IPv4 tcpaddr.sin_port = htons(port); // host order => net order tcpaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //Giao diện bất kỳ bind(s, (SOCKADDR *)&tcpaddr, sizeof(tcpaddr)); // Bind socket • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Ứng dụng phía server (tiếp) • Hàm listen: chuyến SOCKET sang trạng thái đợi kết nối 3.3 Lập trình WinSock 77 int listen(SOCKET s, int backlog); Trong đó s: [IN] SOCKET đã được tạo trước đó bằng socket/WSASocket backlog: [IN] chiều dài hàng đợi chấp nhận kết nối • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Ứng dụng phía server (tiếp) • Hàm accept: chấp nhận kết nối 3.3 Lập trình WinSock 78 SOCKET accept(SOCKET s, struct sockaddr FAR* addr,int FAR* addrlen); Trong đó s: [IN] SOCKET hợp lệ, đã được bind và listen trước đó addr: [OUT] địa chỉ của client kết nối đến addrlen: [IN/OUT] con trỏ tới chiều dài của cấu trúc addr. Ứng dụng cần khởi tạo addrlen trỏ tới một số nguyên chứa chiều dài của addr Giá trị trả về là một SOCKET mới, sẵn sàng cho việc gửi nhận dữ liệu trên đó. Ứng với mỗi kết nối của client sẽ có một SOCKET riêng. • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Ứng dụng phía server (tiếp) • Hàm send: gửi dữ liệu trên SOCKET 3.3 Lập trình WinSock 79 int send(SOCKET s, const char FAR * buf, int len, int flags); Trong đó s: [IN] SOCKET hợp lệ, đã được accept trước đó buf: [IN] địa chỉ của bộ đệm chứa dữ liệu cần gửi len: [IN] số byte cần gửi flags:[IN] cờ quy định cách thức gửi, có thể là 0,MSG_OOB,MSG_DONTROUTE Giá trị trả về Thành công: số byte gửi được, có thể nhỏ hơn len Thất bại: SOCKET_ERROR Thí dụ char szHello[]=”Hello Network Programming”; send(s,szHello,strlen(szHello),0); • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Ứng dụng phía server (tiếp) • Hàm recv: nhận dữ liệu trên SOCKET 3.3 Lập trình WinSock 80 int recv(SOCKET s, const char FAR * buf, int len, int flags); Trong đó s: [IN] SOCKET hợp lệ, đã được accept trước đó buf: [OUT] địa chỉ của bộ đệm nhận dữ liệu len: [IN] kích thước bộ đệm flags:[IN] cờ quy định cách thức nhận, có thể là 0, MSG_PEEK, MSG_OOB, MSG_WAITALL Giá trị trả về Thành công: số byte nhận được, có thể nhỏ hơn len Thất bại: SOCKET_ERROR Thí dụ char buf[100]; int len = 0; len = recv(s,buf,100,0); • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Ứng dụng phía server (tiếp) • Hàm closesocket: đóng kết nối trên một socket 3.3 Lập trình WinSock 81 int closesocket(SOCKET s ) Trong đó s: [IN] SOCKET hợp lệ, đã kết nối Giá trị trả về Thành công: 0 Thất bại: SOCKET_ERROR • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Đoạn chương trình minh họa 3.3 Lập trình WinSock 82 #include //Thu vien Winsock void main(void) { WSADATA wsaData; SOCKET ListeningSocket; SOCKET NewConnection; SOCKADDR_IN ServerAddr; SOCKADDR_IN ClientAddr; int ClientAddrLen; int Port = 8888; // Khoi tao Winsock 2.2 WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData); // Tao socket lang nghe ket noi tu client. ListeningSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); // Khoi tao cau truc SOCKADDR_IN cua server // doi ket noi o cong 8888 ServerAddr.sin_family = AF_INET; ServerAddr.sin_port = htons(Port); ServerAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Đoạn chương trình minh họa (tiếp) 3.3 Lập trình WinSock 83 // Bind socket cua server. bind(ListeningSocket, (SOCKADDR *)&ServerAddr, sizeof(ServerAddr)); // Chuyen sang trang thai doi ket noi listen(ListeningSocket, 5); // Chap nhan ket noi moi. ClientAddrLen = sizeof(ClientAddr); NewConnection = accept(ListeningSocket, (SOCKADDR *) &ClientAddr,&ClientAddrLen); // Sau khi chap nhan ket noi, server co the tiep tuc chap nhan them cac ket noi khac, // hoac gui nhan du lieu voi cac client thong qua cac socket duoc accept voi client // Dong socket closesocket(NewConnection); closesocket(ListeningSocket); // Giai phong Winsock WSACleanup(); } • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Ứng dụng phía client • Khởi tạo WinSock qua hàm WSAStartup • Tạo SOCKET qua hàm socket hoặc WSASocket • Điền thông tin về server vào cấu trúc sockaddr_in • Kết nối tới server qua hàm connect hoặc WSAConnect • Gửi dữ liệu tới server thông qua hàm send hoặc WSASend • Nhận dữ liệu từ server thông qua hàm recv hoặc WSARecv • Đóng SOCKET khi việc truyền nhận kết thúc bằng hàm closesocket • Giải phóng WinSock bằng hàm WSACleanup 3.3 Lập trình WinSock 84 • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Ứng dụng phía client (tiếp) 3.3 Lập trình WinSock 85 WSAStartup socket/ WSASocket x|c định địa chỉ/ph}n giải tên miền connect/WSA Connect send/ WSASend recv/ WSARecv closesocket WSACleanup • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Ứng dụng phía client (tiếp) • Địa chỉ của server xác định trong cấu trúc sockaddr_in nhờ hàm inet_addr hoặc theo getaddrinfo • Hàm conne ... cSelect Cơ chế xử lý sự kiện dựa trên thông điệp của Windows Ứng dụng GUI có thể nhận được các thông điệp từ WinSock qua cửa sổ của ứng dụng. Hàm WSAAsyncSelect được sử dụng để chuyển socket sang chế độ bất đồng bộ và thiết lập tham số cho việc xử lý sự kiện int WSAAsyncSelect( SOCKET s, // [IN] Socket sẽ xử lý sự kiện HWND hWnd, // [IN] Handle cửa sổ nhận sự kiện unsigned int wMsg, // [IN] M~ thông điệp, tùy chọn, thường>=WM_USER long lEvent // [IN] Mặt nạ chứa c|c sự kiện ứng dụng muốn nhận // bao gồm FD_READ, //FD_WRITE,FD_ACCEPT,FD_CONNECT,FD_CLOSE ); 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 115 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAAsyncSelect Thí dụ: WSAAsyncSelect(s, hwnd, WM_SOCKET, FD_CONNECT | FD_READ | FD_WRITE | FD_CLOSE); Tất cả các cửa sổ đều có hàm callback để nhận sự kiện từ Windows. Khi ứng dụng đã đăng ký socket với cửa sổ nào, thì cửa sổ đó sẽ nhận được các sự kiện của socket. Nguyên mẫu của hàm callback của cửa số: LRESULT CALLBACK WindowProc( HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam ); Khi cửa sổ nhận được các sự kiện liên quan đến WinSock: uMsg sẽ chứa mã thông điệp mà ứng dụng đã đăng ký bằng WSAAsyncSelect wParam chứa bản thân socket xảy ra sự kiện Nửa cao của lParam chứa mã lỗi nếu có, nửa thấp chứa mã sự kiện có thể là FD_READ, FD_WRITE, FD_CONNECT, FD_ACCEPT, FD_CLOSE 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 116 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAAsyncSelect Ứng dụng sẽ dùng hai MACRO: WSAGETSELECTERROR và WSAGETSELECTEVENT để kiểm tra lỗi và sự kiện xảy ra trên socket. Thí dụ: BOOL CALLBACK WinProc(HWND hDlg,UINT wMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) { SOCKET Accept; switch(wMsg) { case WM_PAINT: // Xử lý sự kiện kh|c break; case WM_SOCKET: // Sự kiện WinSock if (WSAGETSELECTERROR(lParam)) // Kiểm tra có lỗi hay không { closesocket( (SOCKET) wParam); // Đóng socket break; } 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 117 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAAsyncSelect Thí dụ (tiếp): switch(WSAGETSELECTEVENT(lParam)) // X|c định sự kiện { case FD_ACCEPT: // Chấp nhận kết nối Accept = accept(wParam, NULL, NULL); . break; case FD_READ: // Có dữ liệu từ socket wParam break; case FD_WRITE: // Có thể gửi dữ liệu đến socket wParam break; case FD_CLOSE: // Đóng kết nối closesocket( (SOCKET)wParam); break; } break; } return TRUE; } 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 118 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAAsyncSelect Ưu điểm: xử lý hiệu quả nhiều sự kiện trong cùng một luồng. Nhược điểm: ứng dụng phải có ít nhất một cửa sổ, không nên dồn quá nhiều socket vào cùng một cửa sổ vì sẽ dẫn tới đình trệ trong việc xử lý giao diện. 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 119 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAEventSelect Xử lý dựa trên cơ chế đồng bộ đối tượng sự kiện của Windows: WSAEVENT Mỗi đối tượng có hai trạng thái: Báo hiệu (signaled) và chưa báo hiệu (non- signaled). Hàm WSACreateEvent sẽ tạo một đối tượng sự kiện ở trạng thái chưa báo hiệu và có chế độ hoạt động là thiết lập thủ công (manual reset). WSAEVENT WSACreateEvent(void); Hàm WSAResetEvent sẽ chuyển đối tượng sự kiện về trạng thái chưa báo hiệu BOOL WSAResetEvent(WSAEVENT hEvent); Hàm WSACloseEvent sẽ giải phóng một đối tượng sự kiện BOOL WSACloseEvent(WSAEVENT hEvent); 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 120 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAEventSelect Hàm WSAEventSelect sẽ tự động chuyển socket sang chế độ non-blocking và gắn các sự kiện của socket với đối tượng sự kiện truyền vào theo tham số int WSAEventSelect( SOCKET s, // [IN] Socket cần xử lý sự kiện WSAEVENT hEventObject,// [IN] Đối tượng sự kiện đ~ tạo trước đó long lNetworkEvents // [IN] C|c sự kiện ứng dụng muốn nhận // từ WinSock ); Thí dụ: rc = WSAEventSelect(s, hEventObject, FD_READ|FD_WRITE); 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 121 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAEventSelect Hàm WaitForMultipleEvent sẽ đợi sự kiện trên một mảng các đối tượng sự kiện cho đến khi một trong các đối tượng chuyển sang trạng thái báo hiệu. DWORD WSAWaitForMultipleEvents( DWORD cEvents, // [IN] Số lượng sự kiện cần đợi const WSAEVENT FAR * lphEvents,// [IN] Mảng c|c sự kiện BOOL fWaitAll, //[IN] Có đợi tất cả c|c sự kiện không ? DWORD dwTimeout, //[IN] Thời gian đợi tối đa BOOL fAlertable //[IN] Thiết lập l{ FALSE ); Giá trị trả về Thành công: Số thứ tự của sự kiện xảy ra + WSA_WAIT_EVENT_0. Hết giờ: WSA_WAIT_TIMEOUT. Thất bại: WSA_WAIT_FAILED. 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 122 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAEventSelect Xác định mã của sự kiện gắn với một đối tượng sự kiện cụ thể bằng hàm WSAEnumNetworkEvents. int WSAEnumNetworkEvents( SOCKET s, // [IN] Socket muốn thăm dò WSAEVENT hEventObject, // [IN] Đối tượng sự kiện tương ứng LPWSANETWORKEVENTS lpNetworkEvents// [OUT] Cấu trúc chứa m~ sự kiện ); Mã sự kiện lại nằm trong cấu trúc WSANETWORKEVENTS có khai báo như sau typedef struct _WSANETWORKEVENTS { long lNetworkEvents; // Số lượng sự kiện int iErrorCode[FD_MAX_EVENTS]; // Mảng c|c m~ sự kiện } WSANETWORKEVENTS, FAR * LPWSANETWORKEVENTS; 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 123 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAEventSelect Thí dụ #include #define MAX_EVENTS 64 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { SOCKET SocketArray [MAX_EVENTS]; WSAEVENT EventArray [MAX_EVENTS],NewEvent; SOCKADDR_IN InternetAddr; SOCKET Accept, Listen; DWORD EventTotal = 0; DWORD Index, i; WSADATA wsaData; WORD wVersion = MAKEWORD(2,2); int rc = WSAStartup(wVersion,&wsaData); // Thiết lập TCP socket đợi kết nối ở 8888 Listen = socket (AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); InternetAddr.sin_family = AF_INET; InternetAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); InternetAddr.sin_port = htons(8888); rc = bind(Listen, (PSOCKADDR) &InternetAddr,sizeof(InternetAddr)); 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 124 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAEventSelect Thí dụ (tiếp) NewEvent = WSACreateEvent(); WSAEventSelect(Listen, NewEvent,FD_ACCEPT | FD_CLOSE); rc = listen(Listen, 5); WSANETWORKEVENTS NetworkEvents; SocketArray[EventTotal] = Listen; EventArray[EventTotal] = NewEvent; EventTotal++; char buffer[1024]; int len; while(TRUE) { // Đợi tất cả c|c sự kiện Index = WSAWaitForMultipleEvents(EventTotal,EventArray, FALSE, WSA_INFINITE, FALSE); Index = Index - WSA_WAIT_EVENT_0; 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 125 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAEventSelect Thí dụ (tiếp) // Duyệt để tìm ra sự kiện n{o được b|o hiệu for(i=Index; i < EventTotal ;i++) { Index = WSAWaitForMultipleEvents(1, &EventArray[i], TRUE, 1000, FALSE); if ((Index == WSA_WAIT_FAILED) || (Index == WSA_WAIT_TIMEOUT)) continue; else { Index = i; WSAResetEvent(EventArray[Index]); WSAEnumNetworkEvents( SocketArray[Index], EventArray[Index], &NetworkEvents); 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 126 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAEventSelect Thí dụ (tiếp) // Kiểm tra sự kiện FD_ACCEPT if (NetworkEvents.lNetworkEvents & FD_ACCEPT) { if (NetworkEvents.iErrorCode[FD_ACCEPT_BIT] != 0) { printf("FD_ACCEPT failed with error %d\n", NetworkEvents.iErrorCode[FD_ACCEPT_BIT]); break; } // Chấp nhận kết nối mới // cho v{o danh s|ch socket v{ sự kiện Accept = accept( SocketArray[Index], NULL, NULL); 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 127 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAEventSelect Thí dụ (tiếp) if (EventTotal > WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS) { printf("Too many connections"); closesocket(Accept); break; } NewEvent = WSACreateEvent(); WSAEventSelect(Accept, NewEvent, FD_READ | FD_WRITE | FD_CLOSE); EventArray[EventTotal] = NewEvent; SocketArray[EventTotal] = Accept; EventTotal++; printf("Socket %d connected\n", Accept); } ... • Viết chương trình chat đơn giản (client +server) sử dụng mô hình WSAAsyncSelect. Có thể nhập và hiển thị tiếng Việt. • Viết chương trình chat đơn giản sử dụng mô hình WSAEventSelect. Có thể nhập và(client+server) hiển thị tiếng Việt. Nội dung lưu trong xâu có kiểu wchar_t. Số lượng byte gửi đi = chiều dài xâu * 2. Bài tập 128 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 129 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped Sử dụng cấu trúc OVERLAPPED chứa thông tin về thao tác vào ra. Các thao tác vào ra sẽ trở về ngay lập tức và thông báo lại cho ứng dụng theo một trong hai cách sau: Event được chỉ ra trong cấu trúc OVERLAPPED. Completion routine được chỉ ra trong tham số của lời gọi vào ra. Các hàm vào ra sử dụng mô hình này: WSASend WSASendTo WSARecv WSARecvFrom WSAIoctl WSARecvMsg AcceptEx ConnectEx TransmitFile TransmitPackets DisconnectEx WSANSPIoctl 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 130 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped– Xử lý qua event Cấu trúc OVERLAPPED typedef struct WSAOVERLAPPED { DWORD Internal; DWORD InternalHigh; DWORD Offset; DWORD OffsetHigh; WSAEVENT hEvent; } WSAOVERLAPPED, FAR * LPWSAOVERLAPPED Internal, InternalHigh,Offset,OffsetHigh được sử dụng nội bộ trong WinSock hEvent là đối tượng event sẽ được báo hiệu khi thao tác vào ra hoàn tất, chương trình cần khởi tạo cấu trúc với một đối tượng sự kiện hợp lệ. Khi thao tác vào ra hoàn tất, chương trình cần lấy kết quả vào ra thông qua hàm WSAGetOverlappedResult 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 131 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped– Xử lý qua event ‒ Hàm WSAGetOverlappedResult BOOL WSAGetOverlappedResult( SOCKET s, LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped, LPDWORD lpcbTransfer, BOOL fWait, LPDWORD lpdwFlags ); s là socket muốn kiểm tra kết quả lpOverlapped là con trỏ đến cấu trúc OVERLAPPED lpcbTransfer là con trỏ đến biến sẽ lưu số byte trao đổi được fWait là biến báo cho hàm đợi cho đến khi thao tác vào ra hoàn tất lpdwFlags : cờ kết quả của thao tác Hàm trả về TRUE nếu thao tác hoàn tất hoặc FALSE nếu thao tác chưa hoàn tất, có lỗi hoặc không thể xác định. 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 132 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped – Xử lý qua event – Tạo đối tượng event với WSACreateEvent. – Khởi tạo cấu trúc OVERLAPPED với event vừa tạo. – Gửi yêu cầu vào ra với tham số là cấu trúc OVERLAPPED vừa tạo, tham số liên quan đến CompletionRoutine phải luôn bằng NULL. – Đợi thao tác kết thúc qua hàm WSAWaitForMultipleEvents. – Nhận kết quả vào ra qua hàm WSAGetOverlappedResult 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 133 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped – Thí dụ xử lý qua event // Khởi tạo WinSock v{ kết nối đến 127.0.0.1:8888 OVERLAPPED overlapped; // Khai b|o cấu trúc OVERLAPPED WSAEVENT receiveEvent = WSACreateEvent(); // Tạo event memset(&overlapped,0,sizeof(overlapped)); overlapped.hEvent = receiveEvent; char buff[1024]; // Bộ đệm nhận dữ liệu WSABUF databuff; // Cấu trúc mô tả bộ đệm databuff.buf = buff; databuff.len = 1024; DWORD bytesReceived = 0; // Số byte nhận được DWORD flags = 0; / Cờ quy định c|ch nhận, bắt buộc phải có while (1) { DWORD flags = 0; // Gửi yêu cầu nhận dữ liệu rc = WSARecv(s,&databuff,1,&bytesReceived,&flags,&overlapped,0); 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 134 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped – Thí dụ xử lý qua event if (rc == SOCKET_ERROR) { rc = WSAGetLastError(); if (rc != WSA_IO_PENDING) { printf("Loi %d !\n",rc); continue; } }; rc = WSAWaitForMultipleEvents(1,&receiveEvent,TRUE,WSA_INFINITE,FALSE); if ((rc == WSA_WAIT_FAILED)||(rc==WSA_WAIT_TIMEOUT)) continue; WSAResetEvent(receiveEvent); rc = WSAGetOverlappedResult(s,&overlapped,&bytesReceived,FALSE,&flags); // Kiểm tra lỗi // Hiển thị buff[bytesReceived] = 0; printf(buff); } 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 135 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped – Xử lý Completion Routine – Hệ thống sẽ thông báo cho ứng dụng biết thao tác vào ra kết thúc thông qua một hàm callback gọi là Completion Routine – Nguyên mẫu của hàm như sau void CALLBACK CompletionROUTINE( IN DWORD dwError, // M~ lỗi IN DWORD cbTransferred, // Số byte trao đổi IN LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped, // Cấu trúc lpOverlapped // tương ứng IN DWORD dwFlags ); // Cờ kết quả thao t|c v{o ra – WinSock sẽ bỏ qua trường event trong cấu trúc OVERLAPPED, việc tạo đối tượng event và thăm dò là không cần thiết nữa. 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 136 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped – Xử lý Completion Routine – Ứng dụng cần chuyển luồng sang trạng thái alertable ngay sau khi gửi yêu cầu vào ra. – Các hàm có thể chuyển luồng sang trạng thái alertable: WSAWaitForMultipleEvents, SleepEx – Nếu ứng dụng không có đối tượng event nào thì có thể sử dụng SleepEx DWORD SleepEx(DWORD dwMilliseconds, // Thời gian đợi BOOL bAlertable // Trạng th|i alertable ); 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 137 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped – Thí dụ Completion Routine // Khai b|o c|c cấu trúc cần thiết SOCKET s; OVERLAPPED overlapped; char buff[1024]; WSABUF databuff; DWORD flags; DWORD bytesReceived = 0; Int rc = 0; void CALLBACK CompletionRoutine( IN DWORD dwError, IN DWORD cbTransferred, IN LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped, IN DWORD dwFlags) { if (dwError != 0||cbTransferred==0) // Xử lý lỗi { closesocket(s); return; }; 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 138 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped – Thí dụ Completion Routine // Hiển thị x}u ra m{n hình buff[cbTransferred]=0; printf(buff); // Khởi tạo lại cấu trúc overlapped v{ lại gửi tiếp yêu cầu nhận dữ liệu memset(&overlapped,0,sizeof(overlapped)); flags = 0; rc = WSARecv(s, &databuff, 1, &bytesReceived, &flags, &overlapped, CompletionRoutine); if (rc == SOCKET_ERROR) { rc = WSAGetLastError(); if (rc != WSA_IO_PENDING) printf("Loi %d !\n",rc); }; return; } 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 139 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped – Thí dụ Completion Routine int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { // Khởi tạo v{ kết nối đến 127.0.0.1:8888 // Khởi tạo cấu trúc overlapped memset(&overlapped,0,sizeof(overlapped)); // Khởi tạo bộ đệm dữ liệu databuff.buf = buff; databuff.len = 1024; // Gửi yêu cầu v{o ra rc = WSARecv(s, &databuff,1,&bytesReceived,&flags,&overlapped, CompletionRoutine); // Xử lý lỗi // Chuyển luồng sang trạng th|i alertable while (1) SleepEx(1000,TRUE); getch(); closesocket(s); WSACleanup(); return 0; }
File đính kèm:
bai_giang_lap_trinh_mang_chuong_3_windows_socket_luong_anh_h.pdf