绿盟安全月刊->第7期->技术专题 RPC/XDR/NFS系列之----RPC编程初战(1)

作者：cloudsky@263.net
日期：2000-05-23

测试：

RedHat6.0测试，如果在solaris下，应该更容易实现，
因为Sun RPC是事实上的标准，rpcgen是Sun自己的工
具嘛。

目录：

★ 构建一个解决问题的常规应用程序
★ 将该常规程序划分成两部分
★ 创建一个rpcgen规格说明
★ 运行rpcgen
★ rpcgen产生的.h文件
★ rpcgen产生的XDR转换文件
★ rpcgen产生的client代码
★ rpcgen产生的server代码
★ 编写stub接口过程
★ 编译链接client程序
★ 编译链接server程序
★ 启动服务器执行客户机
★ 分离服务器和客户机
★ rpcinfo的使用以及portmap原理简介(重要)
★ RPC程序编译开关
★ RPC编程小结

★ 构建一个解决问题的常规应用程序

下面这个程序很简单，实现一个字典的简单维护工作，不多解释了。

/* dict.c -- main, initw, nextin, insertw, deletew, lookupw */

#include
#include
#include
#include

#define MAXWORD 50 /* maximum length of a command or word */
#define DICTSIZ 100 /* maximum number of entries in dictionary. */

char dict[ DICTSIZ ][ MAXWORD + 1 ]; /* storage for a dictionary of words */
int nwords = 0; /* number of words in the dictionary */

/* 函数原型 */
int nextin ( char * cmd, char * word );
int initw ( void );
int insertw ( const char * word );
int deletew ( const char * word );
int lookupw ( const char * word );

/* ------------------------------------------------------------------
* main -- insert, delete, or lookup words in a dictionary as specified
* ------------------------------------------------------------------ */

int main ( int argc, char * argv[] )
{
char word[ MAXWORD + 1 ]; /* space to hold word from input line */
char cmd;
int wordlen; /* length of input word */
printf( "Please input:\n" );
while ( 1 )
{
wordlen = nextin( &cmd, word );
if ( wordlen < 0 )
{
exit( 0 );
}
switch ( cmd )
{
case 'I': /* 初始化 */
initw();
printf( "Dictionary initialized to empty.\n" );
break;
case 'i': /* 插入 */
insertw( word );
printf( "%s inserted.\n", word );
break;
case 'd': /* 删除 */
if ( deletew( word ) )
{
printf( "%s deleted.\n", word );
}
else
{
printf( "%s not found.\n", word );
}
break;
case 'l': /* 查询 */
if ( lookupw( word ) )
{
printf( "%s was found.\n", word );
}
else
{
printf( "%s was not found.\n", word );
}
break;
case 'q': /* 退出 */
printf( "Program quits.\n" );
exit( 0 );
break;
default: /* 非法输入 */
printf( "command %c invalid.\n", cmd );
break;
} /* end of switch */
} /* end of while */
return 0;
} /* end of main */

/* ------------------------------------------------------------------
* nextin -- read a command and(possibly) a word from the next input line
* ------------------------------------------------------------------ */

int nextin ( char * cmd, char * word )
{
int i, ch;
ch = getc( stdin );
while ( isspace( ch ) )
{
ch = getc( stdin );
} /* end of while */
if ( ch == EOF )
{
return( -1 );
}
*cmd = ( char )ch;
ch = getc( stdin );
while ( isspace( ch ) )
{
ch = getc( stdin );
} /* end of while */
if ( ch == EOF )
{
return( -1 );
}
if ( ch == '\n' )
{
return( 0 );
}
i = 0;
while ( !isspace( ch ) )
{
if ( ++i > MAXWORD )
{
printf( "error: word too long.\n" );
exit( 1 );
}
*word++ = ch;
ch = getc( stdin );
} /* end of while */
*word = '\0'; /* 原来的代码这里有问题 */
return i;
} /* end of nextin */

/* ------------------------------------------------------------------
* initw -- initialize the dictionary to contain no words at all
* ------------------------------------------------------------------ */

int initw ( void )
{
nwords = 0;
return 1;
} /* end of initw */

/* ------------------------------------------------------------------
* insertw -- insert a word in the dictionary
* ------------------------------------------------------------------ */

int insertw ( const char * word )
{
strcpy( dict[nwords], word );
nwords++;
return( nwords );
} /* end of insertw */

/* ------------------------------------------------------------------
* deletew -- delete a word from the dictionary
* ------------------------------------------------------------------ */

int deletew ( const char * word )
{
int i;
for ( i = 0; i < nwords; i++ )
{
if ( strcmp( word, dict[i] ) == 0 )
{
nwords--;
strcpy( dict[i], dict[nwords] );
return( 1 );
}
} /* end of for */
return( 0 );
} /* end of deletew */

/* ------------------------------------------------------------------
* lookupw -- look up a word in the dictionary
* ------------------------------------------------------------------ */

int lookupw ( const char * word )
{
int i;
for ( i = 0; i < nwords; i++ )
{
if ( strcmp( word, dict[i] ) == 0 )
{
return( 1 );
}
} /* end of for */
return( 0 );
} /* end of lookupw */

[scz@ /home/scz/src]> cat > dict.c
[scz@ /home/scz/src]> gcc -Wall -O3 -o dict dict.c
[scz@ /home/scz/src]> strip dict
[scz@ /home/scz/src]> ./dict
Please input:
II < -- -- -- 原来的例子，怀疑作者并没有实际测试过，这里有点问题
Dictionary initialized to empty.
i word1
word1 inserted.
i word2
word2 inserted.
i word3
word3 inserted.
l word2
word2 was found.
d word2
word2 deleted.
l word2
word2 was not found.
qq < -- -- -- 问题同上，请仔细阅读nextin()函数的代码
Program quits.
[scz@ /home/scz/src]>

现在我们拥有了一个解决的的常规程序，该程序不是分布式的。

★ 将该常规程序划分成两部分

下图是常规程序的函数关系图。

main ---- nextin
|
|
--- insertw
|
|
--- initw
|
|
--- deletew
|
|
--- lookupw

nextin用于读取下一个输入行，需要访问标准输入stdin，应该和main函数放在一起。

原则：执行I/O或者访问了文件句柄的过程不能轻易转移到远程主机上。

lookupw需要访问全部单词数据库，如果执行lookupw的主机和字典所在主机不是同一主机，
则对lookupw的RPC调用就必须将整个字典作为参数传递，这是不可取的。

原则：执行过程的主机应该和过程执行中需访问数据所在主机一致。

于是可以按照如下图示划分远程过程：

client端 server端
发起RPC远程过程调用端 响应RPC远程过程调用端

------------ -------------------------------------
| | RPC调用 | |
| main -|----------------| initw lookupw |
| | | 字典数据结构 |
| nextin | | insertw deletew |
| | | |
------------ -------------------------------------

/* dict1.c -- main, nextin */

#include
#include

#define MAXWORD 50 /* maximum length of a command or word */

/* ------------------------------------------------------------------
* main -- insert, delete, or lookup words in a dictionary as specified
* ------------------------------------------------------------------ */

int main ( int argc, char * argv[] )
{
char word[ MAXWORD + 1 ]; /* space to hold word from input line */
char cmd;
int wordlen; /* length of input word */
printf( "Please input:\n" );
while ( 1 )
{
wordlen = nextin( &cmd, word );
if ( wordlen < 0 )
{
exit( 0 );
}
switch ( cmd )
{
case 'I': /* 初始化 */
initw();
printf( "Dictionary initialized to empty.\n" );
break;
case 'i': /* 插入 */
insertw( word );
printf( "%s inserted.\n", word );
break;
case 'd': /* 删除 */
if ( deletew( word ) )
{
printf( "%s deleted.\n", word );
}
else
{
printf( "%s not found.\n", word );
}
break;
case 'l': /* 查询 */
if ( lookupw( word ) )
{
printf( "%s was found.\n", word );
}
else
{
printf( "%s was not found.\n", word );
}
break;
case 'q': /* 退出 */
printf( "Program quits.\n" );
exit( 0 );
break;
default: /* 非法输入 */
printf( "command %c invalid.\n", cmd );
break;
} /* end of switch */
} /* end of while */
return 0;
} /* end of main */

/* ------------------------------------------------------------------
* nextin -- read a command and(possibly) a word from the next input line
* ------------------------------------------------------------------ */

int nextin ( char * cmd, char * word )
{
int i, ch;
ch = getc( stdin );
while ( isspace( ch ) )
{
ch = getc( stdin );
} /* end of while */
if ( ch == EOF )
{
return( -1 );
}
*cmd = ( char )ch;
ch = getc( stdin );
while ( isspace( ch ) )
{
ch = getc( stdin );
} /* end of while */
if ( ch == EOF )
{
return( -1 );
}
if ( ch == '\n' )
{
return( 0 );
}
i = 0;
while ( !isspace( ch ) )
{
if ( ++i > MAXWORD )
{
printf( "error: word too long.\n" );
exit( 1 );
}
*word++ = ch;
ch = getc( stdin );
} /* end of while */
*word = '\0';
return i;
} /* end of nextin */

*******************************************************************************

/* dict2.c -- initw, insertw, deletew, lookupw */

#define MAXWORD 50 ?* maximum length of a command or word */
#define DICTSIZ 100 /* maximum number of entries in dictionary. */

char dict[ DICTSIZ ][ MAXWORD + 1 ]; /* storage for a dictionary of words */
int nwords = 0; /* number of words in the dictionary */

/* ------------------------------------------------------------------
* initw -- initialize the dictionary to contain no words at all
* ------------------------------------------------------------------ */

int initw ( void )
{
nwords = 0;
return 1;
} /* end of initw */

/* ------------------------------------------------------------------
* insertw -- insert a word in the dictionary
* ------------------------------------------------------------------ */

int insertw ( const char * word )
{
strcpy( dict[nwords], word );
nwords++;
return( nwords );
} /* end of insertw */

/* ------------------------------------------------------------------
* deletew -- delete a word from the dictionary
* ------------------------------------------------------------------ */

int deletew ( const char * word )
{
int i;
for ( i = 0; i < nwords; i++ )
{
if ( strcmp( word, dict[i] ) == 0 )
{
nwords--;
strcpy( dict[i], dict[nwords] );
return( 1 );
}
} /* end of for */
return( 0 );
} /* end of deletew */

/* ------------------------------------------------------------------
* lookupw -- look up a word in the dictionary
* ------------------------------------------------------------------ */

int lookupw ( const char * word )
{
int i;
for ( i = 0; i < nwords; i++ )
{
if ( strcmp( word, dict[i] ) == 0 )
{
return( 1 );
}
} /* end of for */
return( 0 );
} /* end of lookupw */

注意，对于符号常量MAXWORD的定义在两边都出现了。

[scz@ /home/scz/src]> cat > dict1.c
[scz@ /home/scz/src]> cat > dict2.c
[scz@ /home/scz/src]> gcc -O3 -o dict1.o -c dict1.c
[scz@ /home/scz/src]> gcc -O3 -o dict2.o -c dict2.c

此时进行部分编译(-c选项)，可以提前修正很多语法错误，避免程序员的注意
力从RPC上移开。这里的两部分代码不构成完整的应用，剩下的代码以后增加。

★ 创建一个rpcgen规格说明

这个规格说明文件包括：

. 声明在client或者(这更常见)server(远程程序)中所使用的常量
. 声明所使用的数据类型(特别是对远程过程的参数)
. 声明远程程序、每个程序中所包含的过程、以及它们的参数类型

RPC使用一些数字来标识远程程序以及在这些程序中的远程过程。在规格说明
文件中的程序声明定义了诸如程序的RPC号、版本号、以及分配给程序中的过
程的编号等等。所有这些声明都必须用RPC编程语言给出，而不是用C。在RPC
中string代表以null结束的字符串，而C用char *表示，必须注意这些细微的
差别。

文件rdict.x给出了一个rpcgen规格说明，包含了字典程序之RPC版的声明。

/* rdict.x */

/* RPC declarations for dictionary program */

const MAXWORD = 50; /* maximum length of a command or word */
const DICTSIZ = 100; /* number of entries in dictionary */

struct example /* unused structure declared here to */
{
int exfield1; /* illustrate how rpcgen builds XDR */
char exfield2; /* routines to convert structures */
};

/* ------------------------------------------------------------------
* RDICTPROG -- remote program that provides insert, delete, and lookup
* ------------------------------------------------------------------ */

program RDICTPROG /* name of remote program ( not used ) */
{
version RDICTVERS /* declaration of version ( see below ) */

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