2013.07.09_TCP/IP를 Thread로 통신_

TCPClient.c

#include "smart.h" #define RCVBUFSIZE   500 void My_Memset(void *, unsigned char, unsigned int); void My_Bzero(void *, unsigned int); int main(int argc, char *argv[]) {   int sock;   struct sockaddr_in echoServAddr;   char *servIP;   char cBuff[RCVBUFSIZE];   int iRet;   fd_set fs_status;      if(1 == argc)   {     servIP = "192.168.10.58";   }   else   {     servIP = argv[1];   }   sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);   if(0 > sock)   {     printf("socket() failed\n");          return 0;   }   My_Bzero(&echoServAddr, sizeof(echoServAddr));   echoServAddr.sin_family = AF_INET;   echoServAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(servIP);   echoServAddr.sin_port = htons(9999);   iRet = connect(sock, (struct sockaddr *)&echoServAddr, sizeof(echoServAddr));   if(0 > iRet)   {     close(sock);     printf("connect() failed\n");     return 0;   }        while(1)   {     FD_ZERO(&fs_status);     FD_SET(0, &fs_status);     FD_SET(sock, &fs_status);     iRet = select(sock+1, &fs_status, 0, 0, 0);     if(0 > iRet)     {       write(sock, LOGOUT, sizeof(LOGOUT));       printf("select() failed\n");       break;     }     if(1 == FD_ISSET(0, &fs_status))     {       iRet = read(0, cBuff, 500);       if(CLTEND == cBuff[0])       {         write(sock, LOGOUT, sizeof(LOGOUT));         printf("Log out\n");         break;         }       write(sock, cBuff, iRet);            }     if(1 == FD_ISSET(sock, &fs_status))     {       iRet = read(sock, cBuff, 500);       if(0 == strcmp(ENDMSG, cBuff))       {         printf("Server Down\n");         break;         }       printf("[Server: ");       fflush(stdout);       write(1, cBuff, iRet-1);       printf("]\n");     }   }   close(sock);   return 0; } void My_Memset(void *vp, unsigned char ucPad, unsigned int uiSize) {   while(0 != uiSize)   {     *(unsigned char *)vp = ucPad;     --uiSize;     vp = (unsigned char *)vp + 1;   }      return; } void My_Bzero(void *vp, unsigned int uiSize) {   My_Memset(vp, 0x00, uiSize);   return; }

TCPserver.c

#include "smart.h" #define MAXPENDING   5 #define MAXUSER    10 ///// Thread ID 를 알기위해서 구조체로 넘겨줌. // typedef struct _TInfo {   unsigned int uiUser;   int       iSock; }TInfo; ///// void *ClientRecv(void *); ///// 크리티컬 섹션 시작. ///// unsigned int   uiUser; pthread_t     t_ID[MAXUSER];  // 쓰레드를 여러개 사용하므로 배열로 잡음. ///// 크리티컬 섹션 종료. ///// ///// 뮤텍스 객체 선언. ///// pthread_mutex_t MLock; int main(int iArg, char *cpArg[]) {   int     servSock;    TInfo   st_TempInfo;   struct sockaddr_in echoServAddr;   struct sockaddr_in echoClntAddr;   unsigned short echoServPort;   unsigned int clntLen;   int iRet;   int iCnt;   int iCnt2;   unsigned char ucBuff[500];      if(1 == iArg)   {     echoServPort = 9999;   }   else if(2 == iArg)   {       echoServPort = atoi(cpArg[1]);   }      servSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);   if(0 > servSock)   {     printf("socket() failed");     return 0;   }   memset(&echoServAddr, 0, sizeof(echoServAddr));   echoServAddr.sin_family = AF_INET;   echoServAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);   echoServAddr.sin_port = htons(echoServPort);   iRet = bind(servSock, (struct sockaddr *)&echoServAddr, sizeof(echoServAddr));   if(0 > iRet)   {     close(servSock);     printf("bind() failed");     return 0;   }   iRet = listen(servSock, MAXPENDING);   if(0 > iRet)   {     close(servSock);     printf("listen() failed");     return 0;   }   clntLen = sizeof(echoClntAddr);   uiUser = 0;      // 뮤텍스 초기화.   pthread_mutex_init(&MLock, NULL);   while(1)   {     st_TempInfo.iSock = accept(servSock, (struct sockaddr *)&echoClntAddr, &clntLen);     if(0 > st_TempInfo.iSock)     {       printf("accept() failed");       continue;       }       printf("Handling client ip : %s\n", inet_ntoa(echoClntAddr.sin_addr));     printf("Handling client port : %d\n", ntohs(echoClntAddr.sin_port));     printf("Handling client socket number : %d\n", st_TempInfo.iSock);     if(MAXUSER <= uiUser)     {       close(st_TempInfo.iSock);       continue;     }     // Lock !     // uiUser 접근할때마다 Lock/UnLock 을 걸어줘서.     // 다른 Thread가 접근을 못하도록 한다. 즉 공유자원을      // 같이 써서 발생하는 혼선을 막는다.     pthread_mutex_lock(&MLock);          // 구조체에다가 uiUser 의 값을 넣어둠.     st_TempInfo.uiUser = uiUser;          // pthread_create 의 마지막 인자를 구조체 통째로 넘겨줌.     pthread_create(&t_ID[uiUser], 0, ClientRecv, &st_TempInfo);     ++uiUser;     pthread_mutex_unlock(&MLock);     // Unlock !     while(0 != st_TempInfo.iSock);  // ClientRecv 동작 하는지 확인.     printf("현재 접속자 수 : %d\n", uiUser);   }   close(servSock);   return 0; } // Thread ID 를 받아서 Client Sock을 확보 void *ClientRecv(void *vp) {   unsigned char uc_Buffer[500];   int iRet;      // 구조체에 있는 값을 받아서 iSock에다가 Thread ID   // uiUser 에다가 유저 숫자 대입.   int iSock = ((TInfo *)vp)->iSock;   unsigned int ui_MyUser = ((TInfo *)vp)->uiUser;      // 구조체안의 iSock 의 번호를 삭제.   ((TInfo *)vp)->iSock = 0;   // 구조체 안의 iSock 번호가 0 이므로 112줄의 while문을 통과.   // Thread 중복을 방지하기 위해서 사용.   // Thread 와 Main 이 여기서 부터 따로 돌겠다.      while(1)   {     iRet = read(iSock, uc_Buffer, 500);     if(1 >= iRet)     {  // Ctrl+C로 오류가 뜨면 멈춤.       break;     }     uc_Buffer[iRet - 1] = 0;     printf("[%dSock]:[%s]\n", iSock, uc_Buffer);     if('$' == uc_Buffer[0])     {         break;     }   }   // uiUser 나감.   pthread_mutex_lock(&MLock);      --uiUser;   t_ID[ui_MyUser] = t_ID[uiUser];      pthread_mutex_unlock(&MLock);   close(iSock);   return 0; }

<출력 화면>

뮤텍스 출처 :

출처 : http://www.joinc.co.kr/modules/moniwiki/wiki.php/Site/Thread/Beginning/PthreadApiReference 

Semaphore는 언제 사용하는가?

• 프로세스 간 메시지를 전송하거나, 혹은 공유메모리를 통해서 특정 data를 공유하게 될 경우 발생하는 문제는, 공유된 자원에 여러 개의 프로세스가동시에 접근 하면서 발생한다. 단지, 한번에 하나의 프로세스만 접근 가능하도록 만들어 줘야 하고, 이때 Semaphore를 쓴다.
• Thread 에서는 뮤텍스, 프로세스에서는 세마포어
• 교착상태를 방지하기 위해, A 프로세스가 접근했을 때 다른 프로세스의 접근을 막고, 끝난 후 접근을 풀어준다. 이때 세마포어로 접근을 막고 접근을허용할 수 있다.

Semaphore 작동 방식

• 차단을 원하는 자원에 대해서 semaphore를 생성하면 해당 자원을 가리키는 semaphore 값이 할당된다.
• 이 값이 0 이면 해당 자원에 접근할 수 없고, 0보다 크면 해당 자원에 접근할 수 있다.

  

• 그러므로, 자원에 접근하기 전에 semaphore 값을 검사해서 값이 0 이면 자원을 사용할 수 있을 때까지 기다리고, 0 보다 크면 자원에 접근해서semaphore 값을 0으로 감소 시켜서, 다른 프로세스가 자원에 접근할 수 없도록 하고, 자원의 사용이 끝나면 다시semaphore 값을 증가 시켜 다른프로세스가 사용할 수 있게 해준다.

  

뮤텍스와 세마포어

• 뮤텍스(Mutex) – 상호 배제
  • 화장실에 들어가기 위한 열쇠를 한 사람이 가지고 있다면, 그 사람만이 들어갈 수 있다. 대기열(큐)에 기다리게 됨. à 세마포어의 일종이다.
  • Critical Section을 가진 Thread 들이 running time이 서로 겹치지 않게, 각각 단독으로 실행하게 하는 기술
  • 뮤텍스는 한 번에 하나의 Thread만이 실행되도록 하는 재 입장할 수 있는 코드 섹션 직렬화된 접근이 가능하게 할 때 사용
  • 뮤텍스 객체는 제어되는 섹션에 하나의 Thread만을 허용하기 때문에 해당 섹션에 접근하려는 다른 Thread들을 강제적으로 막음으로써 첫 번째 Thread가 해당 세션을 빠져 나올 때까지 기다린다.
• 세마포어(Semaphore)
  • 화장실이 n칸(접근할 수 있는 최대 허용치 만큼 동시에 사용자 접근을 할 수 있게 함), 세마포어 카운트가 0이면 대기
  • Dead Lock을 피하기 위한 기술 중 하나
  • Thread가 Critical Section에 접근할 때, 해당 Thread는 Semaphore 카운트를 감소시키고, 수행 종료 후 원래대로 증가.
  • 공유 리소스에 접근할 수 있는 최대 허용치 만큼 동시에 사용자 접근을 할 수 있게 하는 기술
  • 동기화 대상이 여러 개일 경우에 사용

“임계 영역에 동시 접근할 수 있는 쓰레드의 개수는 10개” 의 의미

• 세마포어는 내부에 카운트를 두어서 소유권을 가질 수 있는 쓰레드 들의 수를 설정할 수 있다.
• 동시에 실행될 수 있는 쓰레드를 설정 할 수 있다는 뜻.
• 바이너리 세마포어가 아닌 경우는 세마포어(내부 카운트 2이상)는 스레드가 동시에 같은 공유 자원에 접근할 수 있기 때문에 Critical Section이나 뮤텍스 같은 다른 동기화 자원과 함께 사용해야한다.
• 동시에 접근 할 수 있는 쓰레드의 수를 설정하기 위해 쓰레드 풀링을 사용한다.

출처 : http://mizar.co.kr/?p=703