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openssl之BIO系列之18---接受(accept)类型BIO

作者:未知 来源:月光软件站 加入时间:2005-2-28 月光软件站

接受(accept)类型BIO
    ---根据openssl doc\crypto\bio_s_accept.pod翻译和自己的理解写成
    
    (作者:DragonKing, Mail: [email protected] ,发布于:http://openssl.126.com之openssl专业论坛)
    
    接受(accept)类型的BIO跟连接(connect)类型BIO是相对应的,它封装了Socket的accept方法及其相关的一些操作,使得能够对不同的平台使用同一的函数进行操作。其定义的相关函数如下(openssl\bio.h):
    
     BIO_METHOD * BIO_s_accept(void);
     #define BIO_set_accept_port(b,name) BIO_ctrl(b,BIO_C_SET_ACCEPT,0,(char *)name)
     #define BIO_get_accept_port(b) BIO_ptr_ctrl(b,BIO_C_GET_ACCEPT,0)
     BIO *BIO_new_accept(char *host_port);
     #define BIO_set_nbio_accept(b,n) BIO_ctrl(b,BIO_C_SET_ACCEPT,1,(n)?"a":NULL)
     #define BIO_set_accept_bios(b,bio) BIO_ctrl(b,BIO_C_SET_ACCEPT,2,(char *)bio)
     #define BIO_set_bind_mode(b,mode) BIO_ctrl(b,BIO_C_SET_BIND_MODE,mode,NULL)
     #define BIO_get_bind_mode(b,mode) BIO_ctrl(b,BIO_C_GET_BIND_MODE,0,NULL)
     #define BIO_BIND_NORMAL 0
     #define BIO_BIND_REUSEADDR_IF_UNUSED 1
     #define BIO_BIND_REUSEADDR 2
     #define BIO_do_accept(b) BIO_do_handshake(b)
    【BIO_s_accept】
    该函数返回一个接受(Accept)类型的BIO_METHOD结构,其定义如下:
    static BIO_METHOD methods_acceptp=
     {
     BIO_TYPE_ACCEPT,
     "socket accept",
     acpt_write,
     acpt_read,
     acpt_puts,
     NULL, /* connect_gets, */
     acpt_ctrl,
     acpt_new,
     acpt_free,
     NULL,
     };
    通过该结构我们可以一目了然的知道该方法支持什么I/O操作,在本类型中,BIO_gets的操作是不支持的。跟连接(connect)类型BIO一样,openssl也定义了一个维护接受Socket信息的结构,在此我也不再详细介绍该结构,大家参考bss_acpt.c文件。
    本类型的BIO对各种平台的TCP/IP的accept做了封装,所以在使用的时候就可以同一的使用BIO的规则进行操作,而不用担心因为不同的平台带来程序改写或增加移植的工作量,这也是BIO很重要的一个目的。
    BIO_read和BIO_write函数操作调用了底层平台连接的I/O相关操作,如果这时候没有连接建立,端口设置正确,那么该BIO就会等待连接的建立。事实上,当一个连接建立的时候,一个新的socket类型BIO就会被创建并附加到BIO链中,形成accept->socket的BIO结构,所以这时候对初始化了的接受socket进行IO操作就会导致它处于等待连接建立的状态。当一个接受类型的BIO在BIO链的末尾的时候,在处理I/O调用之前它会先等待一个连接的建立;如果不是在末尾,那么它简单的把I/O调用传到下一个BIO。
    如果接受(accept)类型BIO的关闭标志设置了,那么当BIO被释放的时候,该BIO链上任何活动的连接和socket都会被关闭。
    BIO_get_fd和BIO_set_fd可以用来取得和设置该连接的socket描述符,详细情况参看《BIO系列之12---描述符(fd)类型BIO》。
    【BIO_set_accept_port】
    该函数使用字串名来设置接受端口。其形式为“host:port”,“host”是要使用的接口,“port”是端口。这两部分都可以为“*”,这时候表示可以使用任意接口和端口。这里的端口的字符串含义跟连接(connect)类型BIO里面定义的一样,可以为数字形式的,可以使用getservbyname函数去匹配得到,还可以使用字符串的表,请参看连接型BIO说明的相关部分。
    【BIO_new_accept】
    该函数将BIO_new和BIO_set_accept_port函数放在一个函数里面调用,创建一个新的接受(accept)类型的BIO。
    【BIO_set_nbio_accept】
    该函数设置接受socket是否为阻塞模式(缺省),如果参数n为0,为阻塞模式,n为1则为非阻塞模式。
    【BIO_set_accept_bios】
    该函数用来设置一个BIO链,当接受到一个连接的时候,这个设置好的BIO链就会被复制或附加到整个BIO链上来。有的时候这中处理方法是非常好的,比如,如果每个连接都需要一个缓冲区或SSL类型的BIO,这时候使用本函数就省了很多麻烦了。需要注意的是,在调用本函数后,这个设置的链上的BIO不能自己释放,在接受(accept)BIO被释放后,它们会自动释放。
    当该函数调用的时候,其设置的BIO链位于接受BIO和socket类型的BIO之间,即形成:accept->otherbios->socket的新的BIO链。
    【BIO_set_bind_mode和BIO_get_bind_mode】
    这两个函数用来设置和取得目前的绑定模式。如果设置为BIO_BIND_NORMAL(缺省),那么另外一个socket就不能绑定到同一个端口。如果设置为BIO_BIND_REUSEADDR ,那么另外的socket可以绑定到同一个端口。如果设置为BIO_BIND_REUSEADDR_IF_UNUSED,那么首先会尝试以BIO_BIND_NORMAL的模式绑定到端口,如果失败了而且端口没有使用,那么就会使用BIO_BIND_REUSEADDR 模式绑定到端口。
    【BIO_do_accept】
    该函数有两个功能,当它在接受(accept)BIO设置好之后第一被调用的时候,它会创建一个接受socket并把它跟地址绑定;第二次被调用的时候,它会等待连接的到来。
    【注意】
    如果服务器端希望可以处理多个连接的情况(通常都是这样的),那么接受BIO必须能够用来处理以后的连接,这时候可以这样做:
    等待到一个连接后,调用
     connection=BIO_pop(accept)
    这样,cnnection会包含一个最近建立的连接的BIO,accept就再次成为一个独立的BIO,可以用来处理其它连接了。如果没有其它连接建立,那么就可以使用BIO_free释放该BIO。
    当然,如果只有一个连接需要处理,也可以使用连接BIO本身来进行I/O操作。但是一般来说不推荐这样做,因为这时候该接受BIO依然处于接受其它连接建立的状态。这可以使用上述的方法解决。
    【例子】
    这个例子在4444端口接受了两个连接,发送信息到每个连接上然后释放他们。
    
     BIO *abio, *cbio, *cbio2;
     ERR_load_crypto_strings();
     abio = BIO_new_accept("4444");
    
     /* 首先调用BIO_accept启动接受BIO */
     if(BIO_do_accept(abio) <= 0) {
     fprintf(stderr, "Error setting up accept\n");
     ERR_print_errors_fp(stderr);
     exit(0);
     }
    
     /* 等待连接建立*/
     if(BIO_do_accept(abio) <= 0) {
     fprintf(stderr, "Error accepting connection\n");
     ERR_print_errors_fp(stderr);
     exit(0);
     }
     fprintf(stderr, "Connection 1 established\n");
     /* 返回连接的BIO*/
     cbio = BIO_pop(abio);
     BIO_puts(cbio, "Connection 1: Sending out Data on initial connection\n");
     fprintf(stderr, "Sent out data on connection 1\n");
     /* 等待另一个连接的建立 */
     if(BIO_do_accept(abio) <= 0) {
     fprintf(stderr, "Error accepting connection\n");
     ERR_print_errors_fp(stderr);
     exit(0);
     }
     fprintf(stderr, "Connection 2 established\n");
     /* 关闭连接BIO,不再接受连接的建立 */
     cbio2 = BIO_pop(abio);
     BIO_free(abio);
     BIO_puts(cbio2, "Connection 2: Sending out Data on second\n");
     fprintf(stderr, "Sent out data on connection 2\n");
    
     BIO_puts(cbio, "Connection 1: Second connection established\n");
     /* 关闭这两个连接 */
     BIO_free(cbio);
     BIO_free(cbio2);



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