goahead webserver源码分析

时间:2022-11-20 10:00:43

1、一个txt文本架构图

main()

|

|--websOpenServer()

|             |-- websOpenListen()

|                           |--socketOpenConnection()

|                                           |--打开webServer服务器

|                                           |--初化socket_t结构(注册websAccept()回调函数(socket_t sp->accept= websAccept)等)

|                                           |--把socket_t结构加入数组socketList

|

|--websUrlHandlerDefine()

|                |--初始化websUrlHandlerType结构的websUrlHandler数组

|                |--将urlPrefix和回调函数绑定在websUrlHandler[websUrlHandlerMax]中

|

|--websUrlHandlerDefine(websDefaultHandler)

|                |--初始化websUrlHandlerType结构的websUrlHandler数组

|                |--将urlPrefix和回调函数绑定在websUrlHandler[websUrlHandlerMax]中

|

|--websFormDefine()

|               |--初始化symbol table结构sym_t,把名字和回调函数名放进sym_t结构

|               |--把sym_t结构放进hash表中

|

|--websAspDefine()

|               |--初始化symbol table结构sym_t,把名字和回调函数名放进sym_t结构

|               |--把sym_t结构放进hash表中

|

|--(main loop)

 |  |--socketReady(-1) || socketSelect(-1, 1000)

 |      |          |--轮询socketList        |--轮询socketList中的handlerMask

|      |         |--中的几个变量        |--改变socketList中的currentEvents

|    |

 |    |--socketProcess()

|               |--轮询socketList[]

|               |--socketReady()

|               |--socketDoEvent()

|                                |--如果有新的连接(来自listenfd)就调用socketAccept()

|                                |                    |--调用socketAlloc()初始化socket_t结构

|                                |                    |--把socket_t结构加入 socketList数组

|                                |                    |--调用socket_t sp->accept()回调函数

|                                |

|                                |--如果不是新的连接就查找socketList数组调用socket_t sp->handler()回调函数

|

--|

websAccept()

|--做一些检查

|--socketCreateHandler(sid, SOCKET_READABLE, websSocketEvent, (int) wp)

|            |--把sid注册为读事件,初始化socket_t sp->handler = websSocketEvent等, 更新对应的socketList数组(handlerMask值等)

websSocketEvent()

|--判断读写操作

|--读websReadEvent()

|                |--websUrlHandlerRequest()

|                                     |--查找wbsUrlHandler数组,调用和urlPrefix对应的回调函数(websFormHandler(),websDefaultHandler()等)

|

|--写,调用(wp->writeSocket)回调函数

websFormHandler()

|--跟据formName查找hash表,调用用户定义的函数

websDefaultHandler()

|--处理默认的URL请求,包括asp页面

|--websSetRequestSocketHandler()

|                                              |--注册默认的写事件函数wp->writeSocket = websDefaultWriteEvent

|                                              |--socketCreateHandler(wp->sid, SOCKET_WRITABLE, websSocketEvent, (int) wp)

|                                                          |--把sid注册为写事件,初始化socket_t sp->handler = websSocketEvent等, 更新对应的socketList数组

websDefaultWriteEvent()

|

|--写数据,不包括asp页面

2、跟着main走

Main函数很简短,所以可以对他的代码进行一行一行注释,如下:

/*
* Main -- entry point from LINUX
*/ int main(int argc, char** argv)
{
/*
* Initialize the memory allocator. Allow use of malloc and start
* with a 60K heap. For each page request approx 8KB is allocated.
* 60KB allows for several concurrent page requests. If more space
* is required, malloc will be used for the overflow.
*/
bopen(NULL, ( * ), B_USE_MALLOC);
signal(SIGPIPE, SIG_IGN); printf("**************88\n"); /*
* Initialize the web server
*/
if (initWebs() < ) {
return -;
} #ifdef WEBS_SSL_SUPPORT
websSSLOpen();
#endif /*
* Basic event loop. SocketReady returns true when a socket is ready for
* service. SocketSelect will block until an event occurs. SocketProcess
* will actually do the servicing.
*/
while (!finished) {
if (socketReady(-) || socketSelect(-, )) {
socketProcess(-);
}
websCgiCleanup();
emfSchedProcess();
} #ifdef WEBS_SSL_SUPPORT
websSSLClose();
#endif #ifdef USER_MANAGEMENT_SUPPORT
umClose();
#endif /*
* Close the socket module, report memory leaks and close the memory allocator
*/
websCloseServer();
socketClose();
#ifdef B_STATS
memLeaks();
#endif
bclose();
return ;
}

3.一些想法

1,  找出他们共同的数据结构

2,  找出对这些数据结构维护(操作)的函数

3,  从http的get或者是post流程来看程序

4,  整体架构如何掌握

5,  分模块,从全局的角度看各个模块的功能

6,  从main函数起,按树型结构一层层分析下去

选择第五种方法:

1,  sock模块,专门处理网络链接这一块,有这么几个文件:

sock.c和sockGen.c,sock.c是(维护)处理链接的socket_t数据结构,sockGen.c是(维护)处理链接的。

2,  对http协议数据进行操作(读取和分析),webc.c文件

3,  对具体数据的操作(asp,form…),handler.c文件

选择第三种方法来看程序:

假设有个http请求:从这个http请求到服务器的处理,然后返回这样一个过程来看goahead是怎么操作的?

1,写一个http请求的url和一个head

1,  写一个http请求的post的head

注:因为这次要看通整个goahead代码,所以一下子不知道以什么思路来看。上面是一些想法,不知道从哪里开始分析一个项目的代码,也不知道取舍哪些进行程序结构和功能方面的分析。后来的结果是写出了下面的文字。

4.goahead mainloop源码分析

4.1 socketReady(-1)函数分析

socketReady函数检查已建立连接的socket中是否有以下事件,如果检查到一个,就返回1,如果没有检查到,就返回零。

  (1)sp->flags & SOCKET_CONNRESET,如果该socket的flag标志为SOCKET_CONNRESET(该标志在哪里设置(初始化)的?),则调用函数socketCloseConnection(该函数后面会解释)关闭该socket连接,然后返回0;

  (2)sp->currentEvents & sp->handlerMask,如果该socket当前的事件和他要处理的事件相同,就返回1,告诉调用socketReady的函数有socket准备好被处理了;

  (3)sp->handlerMask & SOCKET_READABLE && socketInputBuffered(sid) > 0,如果该socket要处理的事件是SOCKET_READABLE并且该socket的缓存中有可读的数据,则调用socketSelect函数(为什么在这里要调用这个函数,看了下socketSelect,应该是为了设置sp->currentEvents |= SOCKET_READABLE,所以这里应可以优化),然后返回1,告诉调用socketReady的函数有socket准备好被处理了;

  (4) socketReady函数根据传入的参数sid决定是检查id为sid的socket(当sid大于0),还是遍历整个socketList(当sid小于0),如果以上3个条件中没有一个满足,则返回0。

4.2 socketSelect(-1, 1000)函数分析

socketSelect函数是系统调用select的外包函数,该函数的主要功能就是监听(?)注册的socket事件集合,然后修改sp->currentEvents变量。

流程如下:

goahead webserver源码分析

在主函数中,对socketSelect的调用是这样的:

if (socketReady(-1) || socketSelect(-1, 1000)),这样做并没有对socketSelect的返回值进行检查,也就是说当socketSelect返回-1时,该条件也会满足,从而程序也会往下走,所以,这个地方也是可以优化的。

4.3 socketProcess(-1)函数分析

socketProcess处理到达的socket事件,如果传入的参数是小于0,则会处理所有的socket的事件,如果大于0,则会处理指定的socket的事件。下面是主要过程:

/*
* Process socket events
*/ void socketProcess(int sid)
{
socket_t *sp;
int all; all = ;
if (sid < ) {
all = ;
sid = ;
}
/*
* Process each socket
*/
for (; sid < socketMax; sid++) {
if ((sp = socketList[sid]) == NULL) {
if (! all) {
break;
} else {
continue;
}
}
if (socketReady(sid)) {
socketDoEvent(sp);
}
if (! all) {
break;
}
}
}

socketReady()函数请看上面的解释,但不明白这里为什么还要用到这个函数,应该也是个可以优化的地方,我现在想到一个过程,应该是这样的:

if(socketSelect ()){
  socketProcess();
}

后注:走完websGetInput()函数的分析后,因为这时仔细看到了更多的代码,上面的这个优化是不行的,因为socketReady(int sid)函数中,是sp->currentEvents,sp->handlerMask这几个标志位来判断是否有数据读写。socketDoEvent()是对已连接的socket通过改变sp->currentEvents和sp->handlerMask来分阶段的去处理数据,

并不是一路执行到底直到把这个连接关闭的。socketSelect ()是主要还是用在有新连接到来的时候,有新连接到来才会使这个函数返回真。socketDoEvent大致分两个阶段去处理一个连接,1是READ阶段,READ处理成功,便会设置状态到WRITE阶段,却不执行WRITE动作,2是WRITE阶段,WRITE执行完后才会结束这个连接。当第一次主循环时,socketDoEvent()执行的是READ,所以,如果按上一个代码段,第二次执行循环时,如socketSelect ()中没有新连接或数据到来,就不会往下执行了,而已有数据的连接将得不到立即的处理。socketReady(sid)可以检查已有连接是否有数据准备好读写,所以在这里优化是错误的。

下面看看socketDoEvent函数的实现:

goahead webserver源码分析

(1)socketDoEvent函数首先对socket的当前事件进行检查,如果是读事件并且是服务器监听socket上的读事件,说明有新连接到来,于是调用socketAccept()欢迎新连接,并使currentEvents为0,然后马上返回。

(2)如果当前不是读事件但是该socket原感兴趣的是读事件并且socket缓存中确有数据可读,那就置currentEvents为可读,这一步在socketReady函数中有做过,所以这里应该是可以去掉的。

(3)如果当前是写事件,那就看看该socket的写缓存中有没有数据,如果有并且有SOCKET_FLUSHING标志就全部输出该写缓存,这是为新的写事件做清理工作。

(4)调用事件处理函数sp->handler,该函数指针分别在两个地方进行初始化:

  1,在websDefaultHandler()函数中注册写事件,该函数在什么时候被调?

  2,在websAccept()函数中注册读事件

  两处都指向websSocketEvent()函数。等下解释这个函数。

(5)把currentEvents置为0。

4.4 socketAccept()函数分析

socketAccept()函数接收一个新的连接,并且调用用户注册的接收函数,这一个过程后,就把对socket_t结构的处理转换到了webs_t结构。

goahead webserver源码分析

Sp->accept函数指针在socketOpenConnection()函数中调用socketAlloc()函数注册给监听socket的socket_t数据结构,当socketAccept()函数处理新连接时,就会把自已的Sp->accept指针及其他几个属性通过调用socketAlloc(sp->host, sp->port, sp->accept, sp->flags)函数又给了新的连接,注意,调用完这个后,会更新新的nsp->flags &= ~SOCKET_LISTENING,把该连接和监听连接区别开。

然后,监听socket用自已的Sp->accept调用到websAccept()函数,但是传递的第一个参数是新连接的id:nid。这也应该是个技巧吧。

websAccept()函数功能:

goahead webserver源码分析

经过websAccept()函数后,将走出socket层,来到webs_t结构层,以后对读和写的操作都通过操作webs_t这个数据结构来完成。

4.5 websSocketEvent()函数分析

websSocketEvent()函数处理socket的读和写事件:

goahead webserver源码分析

(1)websSocketEvent()函数根据mask决定调用读还是写函数,wp->writeSocket函数指针在websDefaultHandler()中通过调用websSetRequestSocketHandler()进行注册,指向websDefaultWriteEvent()函数。

(2)websReadEvent()函数:

websReadEvent()函数处理读事件,我们怀疑这个函数有问题,会导致web服务器宕机,因此要重点分析。

goahead webserver源码分析

我们来看看该函数中用到的wp结构的四个状态:

先给出一个http的post头,看起来形象点:

POST /goform/formTest HTTP/1.1

Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/pjpeg, application/x-shockwave-flash, application/vnd.ms-excel, application/vnd.ms-powerpoint, application/msword, **

Accept-Language: zh-cn

Accept-Encoding: gzip, deflate

User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1; SV1; .NET CLR 2.0.; CIBA)

Host: 192.168.90.50

Connection: Keep-Alive

程序不进入①是因为wp->flags & WEBS_POST_REQUEST这个条件不成立,所以我给出上面的一个GET头,这时wp->flags中应该在WEBS_BEGIN状态机下的websParseFirst()函数中没有被设置为WEBS_POST_REQUEST,这里不得不插入一段websParseFirst()函数中的代码说明情况:

/*
* Parse the first line of a HTTP request
*/ static int websParseFirst(webs_t wp, char_t *text)
{
char_t *op, *proto, *protoVer, *url, *host, *query, *path, *port, *ext;
char_t *buf;
int testPort; a_assert(websValid(wp));
a_assert(text && *text); /*
* Determine the request type: GET, HEAD or POST
*/
op = gstrtok(text, T(" \t"));
if (op == NULL || *op == '\0') {
websError(wp, , T("Bad HTTP request"));
return -;
}
if (gstrcmp(op, T("GET")) != ) {
if (gstrcmp(op, T("POST")) == ) {
wp->flags |= WEBS_POST_REQUEST;
} else if (gstrcmp(op, T("HEAD")) == ) {
wp->flags |= WEBS_HEAD_REQUEST;
} else {
websError(wp, , T("Bad request type"));
return -;
}
} /*
* Store result in the form (CGI) variable store
*/
websSetVar(wp, T("REQUEST_METHOD"), op); url = gstrtok(NULL, T(" \t\n"));
if (url == NULL || *url == '\0') {
websError(wp, , T("Bad HTTP request"));
return -;
}
protoVer = gstrtok(NULL, T(" \t\n")); /*
* Parse the URL and store all the various URL components. websUrlParse
* returns an allocated buffer in buf which we must free. We support both
* proxied and non-proxied requests. Proxied requests will have http://host/
* at the start of the URL. Non-proxied will just be local path names.
*/
host = path = port = proto = query = ext = NULL;
if (websUrlParse(url, &buf, &host, &path, &port, &query, &proto,
NULL, &ext) < ) {
websError(wp, , T("Bad URL format"));
return -;
} wp->url = bstrdup(B_L, url); #ifndef __NO_CGI_BIN
if (gstrstr(url, CGI_BIN) != NULL) {
wp->flags |= WEBS_CGI_REQUEST;
if (wp->flags & WEBS_POST_REQUEST) {
wp->cgiStdin = websGetCgiCommName();
}
}
#endif wp->query = bstrdup(B_L, query);
wp->host = bstrdup(B_L, host);
wp->path = bstrdup(B_L, path);
wp->protocol = bstrdup(B_L, proto);
wp->protoVersion = bstrdup(B_L, protoVer); if ((testPort = socketGetPort(wp->listenSid)) >= ) {
wp->port = testPort;
} else {
wp->port = gatoi(port);
} if (gstrcmp(ext, T(".asp")) == ) {
wp->flags |= WEBS_ASP;
}
bfree(B_L, buf); websUrlType(url, wp->type, TSZ(wp->type)); #ifdef WEBS_PROXY_SUPPORT
/*
* Determine if this is a request for local webs data. If it is not a proxied
* request from the browser, we won't see the "http://" or the system name, so
* we assume it must be talking to us directly for local webs data.
* Note: not fully implemented yet.
*/
if (gstrstr(wp->url, T("http://")) == NULL ||
((gstrcmp(wp->host, T("localhost")) == ||
gstrcmp(wp->host, websHost) == ) && (wp->port == websPort))) {
wp->flags |= WEBS_LOCAL_PAGE;
if (gstrcmp(wp->path, T("/")) == ) {
wp->flags |= WEBS_HOME_PAGE;
}
}
#endif ringqFlush(&wp->header);
return ;
}

看来,对于GET头,wp->flags并不需要设置一个WEBS_GET_XXX什么的标志位。

原因说清了,按上图,程序进入websUrlHandlerRequest(wp)函数,websUrlHandlerRequest(wp)函数会怎么处理上面给出的这个GET头,websUrlHandlerRequest(wp)根据urlPrefix来调用注册好的回调函数,先说urlPrefix,他是指/goform/xxx,/cgi_bin/yyy中的/goform和/cgi_bin这些东西,如果一个URL是这样的:/forms.asp那么他的urlPrefix为””,在主main()函数中,注册了对这个urlPrefix的回调函数为:

websUrlHandlerDefine(T(""), NULL, , websDefaultHandler, WEBS_HANDLER_LAST);

即websDefaultHandler()函数。websUrlHandlerRequest(wp)函数通过查找websUrlHandler[]数组会得到urlPrefix和回调函数的对应关系,然后调用回调函数,现在我们进到websDefaultHandler(),在socketProcess(-1)函数分析的第(4)点中有个疑问,到这里就不再是疑问了。websDefaultHandler()函数的最后调用:

websSetRequestSocketHandler(wp, SOCKET_WRITABLE, websDefaultWriteEvent);

注册该wp连接写事件的回调函数,并把wp的感兴趣的事件handlerMask改为SOCKET_WRITABLE。这样当第二次执行主循环时,想想回到websSocketEvent()函数,就会调用到写事件的函数websDefaultWriteEvent(),通过wp->writeSocket指针。

4.6 websCgiCleanup()函数分析

该函数清除执行完的CGI进程。

4.7 emfSchedProcess()函数分析

emfSchedProcess()函数检查超时的连接,如果有超时的连接就会把这个连接清理掉,这里要注意程序中是怎么设置超时的起起始时间的。

在websReadEvent()函数中,调用websSetTimeMark(wp)为该连接设置一个时间戳,超时就是相对于这个时间的,但是请想下如果该连接一直没有数据到来的话,仅完成三次握手(不了解内核会不会对这样的连接有个超时机制,如果有,我下面就是白说),因为不可能执行到websReadEvent()函数,那么超时机制将对该连接无效,可以想象有很多这样的恶意连接没有被清除将会浪费系统资源,所以当accept这个连接的时候,就用websSetTimeMark(wp)为该连接设置一个时间戳,这个动作可以放在websAlloc ()函数中,这个函数被websAccept()函数调用,作用是初始化一个新的webs_t结构的连接。如果在超时前有数据来,这个时间戳将在websReadEvent()函数更改成新的;如果没有新的数据,那超时之后,服务器将断开这个连接,这样并不会影响系统运行,因此是可行的。

可以用telnet 192.168.0.50 80这样连接上服务器但是不发任何字符到服务器进行测试。