PDF de programación - Programación en C moderno

Programación en C moderno

Álvaro Neira Ayuso <[email protected]>

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c) Libevent: Biblioteca para

manejar eventos

● Introducción
● Manejo de eventos y sockets
● Ejemplo: Servidor que acepte y reciba

conexiones a partir de eventos

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Introducción

● Es una biblioteca de software que proporciona

un soporte de notificaciones de eventos
asíncronos.

● Proporciona un mecanismo para ejecutar

funciones cuando ocurre un evento específico
en un descriptor de archivo.

● También puede ejecutarse después de que se

haya alcanzado un tiempo de espera

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Introducción

● Biblioteca programada en C
● Diseñada y escrita por Marc Lehmann and

Emanuele Giaquinta.

● Iniciada en 2007.

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Manejo de sockets

● Concepto abstracto por el cuál dos programas
pueden intercambiar cualquier flujo de datos,
generalmente de manera fiable y ordenada.

● Los sockets de Internet constituyen el

mecanismo para la entrega de paquetes de
datos.

● Permite conexiones de varios tipos UDP, TCP,

Socket unix...

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Tipos de sockets: Sockets de flujo

● Están libres de errores.
● Si por ejemplo, enviáramos por el socket de
flujo tres objetos "A, B, C", llegarán al destino
en el mismo orden "A, B, C".

● Estos sockets usan TCP ("Transmission

Control Protocol").

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Tipos de sockets: Sockets TCP

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Tipos de sockets: Sockets de

Datagramas

● Éstos usan UDP (“User Datagram Protocol”),

y no necesitan de una conexión accesible
como los Sockets de Flujo.

● Se construye un paquete de datos con

información sobre su destino y se enviará sin
necesidad de una conexión.

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Tipos de sockets Sockets UDP

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Tipos de sockets: Socket Unix

● IPC (socket de comunicación interprocesos) es un

socket virtual.

● Similar a un socket de Internet que se utiliza en los

sistemas operativos POSIX para comunicación entre
procesos

● Los sockets de dominio UNIX utilizan el sistema de
archivos como su dirección de espacio de nombres

● Son vistos por los procesos como archivos de un

sistema de archivos

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Tipos de sockets: Sockets Unix

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Estructuras

● Para utilizar sockets debemos conocer una

serie de estructuras que albergan información
importante sobre nuestras conexiones

● En este apartado vamos a dar las dos mas

importantes

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Estructuras

● La primera de ellas es struct sockaddr, la cual

contiene información del socket.

struct sockaddr
{

unsigned short sa_family; /* familia de la dirección */
char sa_data[14]; /* 14 bytes de la dirección del
protocolo */

};

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Estructuras

● Struct sockaddr_in, la cual nos ayuda a hacer referencia a los

elementos del socket.

struct sockaddr_in
{

short int sin_family; /* Familia de la Dirección */
unsigned short int sin_port; /* Puerto */
struct in_addr sin_addr; /* Dirección de Internet */
unsigned char sin_zero[8]; /* Del mismo tamaño que struct sockaddr */

};

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Funciones importantes para

Sockets: Socket()

int socket(int domain,int type,int protocol);

● Domain: Se podrá establecer como AF_INET (usar los protocolos de
Internet), o como AF_UNIX (sockets para la comunicación interna del
sistema). Éstas son las más usadas.

● Type: Aquí se debe especificar la clase de socket que queremos usar. Las

variables que deben aparecer son SOCK_STREAM o SOCK_DGRAM según
queramos usar sockets de Flujo o de Datagramas, respectivamente.

● Protocol: Aquí, simplemente se puede establecer el protocolo a 0.

La función socket() nos devuelve un descriptor de socket,

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Funciones importantes para

Sockets: Bind()

int bind(int fd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen);

● Fd: Es el descriptor de fichero socket devuelto por la llamada

a socket().

● My_addr: es un puntero a una estructura sockaddr
● Addrlen: contiene la longitud de la estructura sockaddr a la

cuál apunta el puntero my_addr. Se debería establecer como
sizeof(struct sockaddr).

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Funciones importantes para

Sockets: Connect()

int connect(int fd, struct sockaddr *serv_addr, int addrlen);

● Fd: Debería configurarse como el fichero descriptor del socket, el

cuál fue devuelto por la llamada a socket().

● serv_addr: Es un puntero a la estructura sockaddr la cuál contiene la

dirección IP destino y el puerto.

● Addrlen: Análogamente de lo que pasaba con bind(), este argumento

debería establecerse como sizeof(struct sockaddr).

Devolverá -1 si ocurre algún error.

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Funciones importantes para

Sockets: Listen()

int listen(int fd, int backlog);

● Fd: Es el fichero descriptor del socket, el cual

fue devuelto por la llamada a socket()
● Backlog: Es el número de conexiones

permitidas.
Devolverá -1 en caso de error

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Funciones importantes para

Sockets: Accept()

int accept(int fd, void *addr, int *addrlen);

● Fd: Es el fichero descriptor del socket, que fue devuelto por la llamada a

listen().

● Addr: Es un puntero a una estructura sockaddr_in en la cuál se pueda

determinar qué nodo nos está contactando y desde qué puerto.

● Addrlen: Es la longitud de la estructura a la que apunta el argumento addr,

por lo que conviene establecerlo como sizeof(struct sockaddr_in).

Devuelve -1 en caso de error

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Funciones importantes para

Sockets: Send()

int send(int fd,const void *msg,int len,int flags);

● Fd: Es el fichero descriptor del socket, con el cual se desea enviar datos.
● Msg: Es un puntero apuntando al dato que se quiere enviar.
● Len: es la longitud del dato que se quiere enviar (en bytes).
● Flags: deberá ser establecido a 0.

Devolverá -1 en caso de error. En caso contrario devolverá el número de
bytes escritos. Para conexiones DGRAM, debemos usar sendto.

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Funciones importantes para

Sockets: Recv()

int recv(int fd, void *buf, int len, unsigned int flags);

● Fd: Es el descriptor del socket por el cual se leerán datos.
● Buf: Es el búfer en el cual se guardará la información a recibir.
● Len: Es la longitud máxima que podrá tener el búffer.
● Flags: Por ahora, se deberá establecer como 0.

Devolverá -1 en caso de error. En caso contrario, devuelve
número de bytes leídos en el búfer.

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Funciones importantes para

Sockets: Recvfrom()

int recvfrom(int fd,void *buf, int len, unsigned int flags struct sockaddr *from, int
*fromlen);

● Fd: Lo mismo que para recv()
● Buf: Lo mismo que para recv()
● Len: Lo mismo que para recv()
● Flags: Lo mismo que para recv()
● From: Es un puntero a la estructura sockaddr.
● Fromlen: Es un puntero a un entero local que debería ser inicializado a sizeof(struct

sockaddr).

Devolverá -1 en caso de error, en caso contrario devuelve el número de bytes
leídos.

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Funciones importantes para

Sockets: Close()

close(fd);

La función close() es usada para cerrar la
conexión de nuestro descriptor de socket.

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Funciones importantes para
Sockets: Gethostname()

int gethostname(char *hostname, size_t
size);

● hostname. Es un puntero a un array que

contiene el nombre de la máquina.

● size. La longitud del array que contiene al

nombre de la máquina (en bytes).

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Funciones importantes para
Sockets: Gethostbyname()

struct hostent *gethostbyname(const char *name)

● Name: Puntero a un array que contiene el

nombre de la máquina

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Ejemplo

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Uso de libev y como compilar

● Para utilizar las funciones que nos proporciona libev,

debemos incluir la biblioteca ev.h

#include <ev.h>

● Si nuestro programa utiliza funciones proporcionadas
por libev, debe ser compilado de la siguiente manera:

gcc -o main main.c -lev

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Funciones importantes libev:

ev_io_init

ev_io_init (ev_io *, callback, int fd, int events)

● ev_io: Estructura que contendrá información útil para

usarla en el callback.

● fd: Descriptor el cuál producirá el evento
● callback: Función la cuál se ejecutará al producirse el

evento designado en events

● events: Parámetro el cuál se designa el evento por el

cuál se va a llamar al callback

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Funciones importantes libev:

ev_default_loop

struct ev_loop *ev_default_loop(unsigned
int flags)

Devuelve la estructura loop la cuál es
necesaria para iniciar el bucle.

29

Funciones importantes libev:

ev_io_start

ev_io_start(loop, ev_TYPE *watcher)

● Inicia (activa) el observador dado. Solamente
los observadores activos recibirán eventos. Si
el observador ya no es más activa va a
suceder.

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Funciones importantes libev:

ev_loop

ev_loop(loop, 0)

● Inicia un bucle, el cuál espera cualquier

evento para ejecutar las funciones.

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Funciones importantes libev:
Declarar funciones tipo callback
void nombrefuncion_cb(struct ev_loop *loop,
struct ev_io *watcher, int revents)

● Loop: la estructura creada a partir de

ev_default_loop

● Watcher: contendrá el descriptor añadido en el

ev_io_init

● Revents: El flag que contiene el evento activado

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Herramientas Importantes: Tcpdump

● tcpdump -n udp -i wlan0 'port 80'

Escucha el tráfico UDP en la interfaz wlan0 y
cuyo puerto sea el 80

● tcpdump -i wlan0 -v icmp

Escucha el tráfico ICMP en la interfaz wlan0

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Herramientas Importantes: Netcat

● nc -l -u -p 9999

Crea un socket de tipo escucha, cuya familia es
IPv4 y de tipo UDP, el cuál escuchará en el puerto
9999

● nc -u localhost 9999

Crea un socket cliente de tipo UDP, el cuál se
escribirá a un socket de nuestra máquina que
escucha en el puerto 999

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Herramientas Importantes:

Wireshark

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Ejemplo

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Bibliografía

● http://beej.us/guide/bgnet/
● http://beej.us/guide/bgipc/output/html/multipag

e/unixsock.html

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