[TIL] CSAPP 11장 공부4 - tiny 서버 정리

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[TIL] CSAPP 11장 공부4 - tiny 서버 정리

SooooooooS 2023. 5. 22. 22:34

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1. 아침 문제 풀이

1. 20920번 - 영단어 암기는 괴로워

import sys

N, M = map(int, sys.stdin.readline().split())

words = {} # key = 영어단어 / value = 영어단어 입력 횟수
for _ in range(N) :
    w = sys.stdin.readline().strip()
    if len(w) >= M :
        if w in words :
            words[w] += 1
        else :
            words[w] = 1

# 단어를 사전 순으로 정렬
words = dict(sorted(words.items()))
# 단어를 입력 횟수가 많은 순으로 정렬하되 같으면 길이가 긴 것부터 정렬
words = dict(sorted(words.items(), key=lambda x:(x[1], len(x[0])), reverse=True))

for w  in words.keys() :
    print(w)

정렬을 어떻게 하느냐가 관건이었던 문제인 것 같다.
우선 우리가 필요한 정보는 단어가 나오는 횟수도 저장을 해 둘 필요가 있기 때문에 dict 을 사용했다.

그리고 정렬의 가장 마지막 기준인 알파벳 사전순으로 먼저 정렬을 했다.
그 후로 자주 나오는 단어, 길이는 모두 큰 것부터 이므로 기준을 같이 주어 정렬한다.

이번에는 딕셔너리를 정렬하는 법에 대해 알 수 있었다.

< 참고 >
https://dogsavestheworld.tistory.com/110

2. Tiny Server

1. doit

한 개의 HTTP Transaction을 처리하는 함수

void doit(int fd) {
  int is_static;
  struct stat sbuf;
  char buf[MAXLINE], method[MAXLINE], uri[MAXLINE], version[MAXLINE];
  char filename[MAXLINE], cgiargs[MAXLINE];
  rio_t rio;

  //요청 읽어오기
  Rio_readinitb(&rio, fd);
  Rio_readlineb(&rio, buf, MAXLINE);
  printf("Request headers:\n");
  printf("%s", buf);
  sscanf(buf, "%s %s %s", method, uri, version);
  
  //strcasecmp = 대소문자를 구분하지 않고 두 문자열이 같을 경우 0을 반환한다.
  //GET Method가 아닐 경우 오류 발생
  if(!(strcasecmp(method, "GET")) && !(strcasecmp(method, "HEAD"))) {
    clienterror(fd, method, "501", "Not implemented", "Tiny does not implement this method");
    return;
  }
  read_requesthdrs(&rio); //Read request header

  is_static = parse_uri(uri, filename, cgiargs); //정적인지 동적인지 확인하기
  
  //원하는 파일이 없을 경우
  if(stat(filename, &sbuf) < 0) {
    clienterror(fd, filename, "404", "Not found", "Tiny couldn't find this file");
    return;
  }

  //정적 콘텐츠일 경우
  if(is_static) {
    if(!(S_ISREG(sbuf.st_mode)) || !(S_IRUSR & sbuf.st_mode)) { //권한이 없을 경우
      clienterror(fd, filename, "403", "Forbidden", "Tiny couldn't read the file");
      return;
    }
    serve_static(fd, filename, sbuf.st_size, method);
  }
  //동적 콘텐츠일 경우
  else {
    if(!(S_ISREG(sbuf.st_mode)) || !(S_IXUSR & sbuf.st_mode)) { //권한이 없을 경우
      clienterror(fd, filename, "403", "Forbidden", "Tiny couldn't run the CGI program");
      return;
    }
    serve_dynamic(fd, filename, cgiargs, method);
  }
}

GET, HEAD 메소드만 지원하는 코드이다.
각각의 오류 상황을 확인하여 적절한 에러를 출력한다.
정적 콘텐츠 vs 동적 콘텐츠 구분하여 알맞은 함수 호출하기

2. clienterror

HTTP 요청에 오류가 있을 경우 오류 메세지를 클라이언트에게 전송하는 함수

void clienterror(int fd, char *cause, char *errnum, char *shortmsg, char *longmsg) {
  char buf[MAXLINE], body[MAXBUF];

  //응답 본체(body) 생성 - HTML 형식의 오류 페이지 작성
  sprintf(body, "<html><title>Tiny Error</title>");
  sprintf(body, "%s<body bgcolor=""ffffff"">\r\n", body);
  sprintf(body, "%s%s: %s\r\n", body, errnum, shortmsg);
  sprintf(body, "%s<p>%s: %s\r\n", body, longmsg, cause);
  sprintf(body, "%s<hr><em>The Tiny Web server</em>\r\n", body);

  //응답 헤더(buf) 생성 후 헤더와 본체 모두 클라이언트에게 전송
  sprintf(buf, "HTTP/1.1 %s %s\r\n", errnum, shortmsg);
  Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
  sprintf(buf, "Content-type: text/html\r\n");
  Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
  sprintf(buf, "Content-length: %d\r\n\r\n", (int)strlen(body));
  Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
  Rio_writen(fd, body, strlen(body));
}

인자로 받은 오류가 발생한 클라이언트 연결 소켓에 인자로 받은 오류 정보를 적절히 보낸다.

3. read_requesthrs

Tiny server는 요청 헤더 내 어떠한 정보도 사용하지 않으므로 읽기만 하고 무시하는 함수

void read_requesthdrs(rio_t *rp) {
  char buf[MAXLINE];

  Rio_readlineb(rp, buf, MAXLINE); //첫 번째 요청 헤더 읽기
  while(strcmp(buf, "\r\n")) { //추가적으로 요청 헤더가 있을 경우
    Rio_readlineb(rp, buf, MAXLINE);
    printf("%s", buf);
  }
  return;
}

요청 헤더는 여러 개일 수도 있고 한 개일 수도 있다.
현재는 사용할 일이 없으므로 무시한다.

4. parse_uri

Tiny server의 정책을 가정하는 함수

int parse_uri(char *uri, char *filename, char *cgiargs) {
  char *ptr;

  //strstr() 함수 = 문자열 내의 특정 문자열이 존재하는지 확인하는 함수
  //uri에 cgi-bin가 포함되어 있는지 확인
  if(!strstr(uri, "cgi-bin")) { //정적 콘텐츠일 경우 = cgi-bin이 포함되어 있지 않다.
    strcpy(cgiargs, "");
    strcpy(filename, "."); //현재 directory 경로(?) 복사
    strcat(filename, uri);
    if (uri[strlen(uri)-1] == '/') {
      strcat(filename, "home.html");
    }
    return 1;
  }
  else { //동적 콘텐츠일 경우 = cgi-bin이 포함되어 있다.
    ptr = index(uri, '?'); //파일이름과 인자를 구분하는 구분자 = ?
    if(ptr) {
      strcpy(cgiargs, ptr + 1);
      *ptr = '\0';
    }
    else {
      strcpy(cgiargs, "");
    }
    strcpy(filename, ".");
    strcat(filename, uri);
    return 0;
  }
}

정적 콘텐츠의 위치 = 자신의 현재 디렉토리
동적 콘텐츠의 위치 = cgi-bin 디렉토리
정적 콘텐츠일 경우 home.html 파일을 보여주도록 한다.
동적 콘텐츠일 경우 입력받은 cgi-bin 속 파일과 인자들의 결과를 보여주도록 한다
- 아래의 동적 콘텐츠 사용해보기에 결과 확인 가능

4. serve_static

Tiny server에서 정적 콘텐츠를 처리하는 함수

void serve_static(int fd, char *filename, int filesize, char *method) {
  int srcfd;
  char *srcp, filetype[MAXLINE], buf[MAXBUF];

  get_filetype(filename, filetype); //파일 확장자로 type찾기

  //응답 헤더 생성
  sprintf(buf, "HTTP/1.1 200 OK\r\n");
  sprintf(buf, "%sServer: Tiny Web Server\r\n", buf);
  sprintf(buf, "%sConnection : close\r\n", buf);
  sprintf(buf, "%sContent-length: %d\r\n", buf, filesize);
  sprintf(buf, "%sContent-type: %s\r\n\r\n", buf, filetype);
  Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
  printf("Response header:\n");
  printf("%s", buf);

  if(strcasecmp(method, "GET") == 0) {
    srcfd = Open(filename, O_RDONLY, 0); //읽기 전용으로 파일 열기
    //Mamp() = 메모리 매핑 함수
    //파일 안의 내용을 메모리 매핑하여 srcp에 저장
    // srcp = Mmap(0, filesize, PROT_READ, MAP_PRIVATE, srcfd, 0);
    srcp = (char *)malloc(filesize); //malloc사용하기
    rio_readn(srcfd, srcp, filesize);
    Close(srcfd);
    Rio_writen(fd, srcp, filesize);
    //Munmap(srcp, filesize);
    free(srcp); //malloc 해제하기
  }
}

정적 콘텐츠 = HTML, Text, GIF, PNG, JPEG, MP4
HEAD 메소드도 사용할 수 있도록 하기 위해
- 응답 헤더는 GET, HEAD 모든 메소드에서 출력
- 응답 본체는 GET 메소드일 경우에만 출력
malloc 함수를 사용해 보았다.

5. get_filetype

입력 파일의 타입을 구하는 함수

void get_filetype(char *filename, char *filetype) {
  if (strstr(filename, ".html")) {
    strcpy(filetype, "text/html");
  }
  else if(strstr(filename, ".gif")) {
    strcpy(filetype, "image/gif");
  }
  else if(strstr(filename, ".png")) {
    strcpy(filetype, "image/png");
  }
  else if(strstr(filename, ".jpg")) {
    strcpy(filetype, "image/jpeg");
  }
  else if(strstr(filename, ".mp4")) { //mp4영상을 위한 타입 설정
    strcpy(filetype, "video/mp4");
  }
  else {
    strcpy(filetype, "text/plain");
  }
}

위의 가능한 정적 콘텐츠의 종류 모두 구분
mime type을 참고해서 MP4 를 추가했다.

6. serve_dynamic

동적 콘텐츠를 처리하는 함수

void serve_dynamic(int fd, char *filename, char *cgiargs, char *method) {
  char buf[MAXLINE], *emptylist[] = { NULL };

  //응답 헤더 생성
  sprintf(buf, "HTTP/1.1 200 OK\r\n");
  Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
  sprintf(buf, "Server: Tiny Web Server\r\n");
  Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));

  //자식 프로세서 생성
  if(Fork() == 0) {
    setenv("QUERY_STRING", cgiargs, 1); //환경변수 설정
    setenv("REQUEST_METHOD", method, 1);
    Dup2(fd, STDOUT_FILENO); //표준 출력을 클라이언트 소켓으로 redirection
    Execve(filename, emptylist, environ); //CGI 프로그램 실행
  }
  //부모 프로세스는 자식 프로세스가 종료될 때까지 대기
  Wait(NULL);
}

자식 프로세서를 생성하여 동적 콘텐츠를 제공한다.
CGI 프로그램 실행
- 클라이언트가 요청한 url 주소가 스크립트 또는 프로그램을 참조하면
- 웹 서버가 대신 실행 후 결과를 클라이언트에게 전달
- 🔗 http://www.ktword.co.kr/test/view/view.php?nav=2&no=651&sh=cgi
동적 콘텐츠 역시 HEAD 메소드를 지원할 시 응답 헤더만 출력할 수 있어야 한다.
이를 위해 환경변수 REQUEST_METHOD를 설정해준다.

< 참고 >

🔗 https://straw961030.tistory.com/246

🔗 https://www.codingfactory.net/11877

< fork - SIGCHLD 참고 공부 자료 >

🔗 https://plummmm.tistory.com/67

🔗 https://velog.io/@jungbumwoo/fork-를-알아보자

🔗 https://codetravel.tistory.com/42

🔗 http://egloos.zum.com/youmin3/v/2188455

3. 정적 콘텐츠 - 영상 띄우기

1. HTML 비디오 설정 추가하기

<video autoplay controls loop muted>
    <source src="jjangu.mp4" type="video/mp4">
    짱구 - 어떡하지
</video>

4. 동적 콘텐츠 사용해보기

< 맥북에서 telnet 사용하기 >

🔗 https://velog.io/@stthunderl/telnet-%EB%A7%A5%EB%B6%81%EC%97%90%EC%84%9C-%EC%82%AC%EC%9A%A9%ED%95%98%EA%B8%B0-%EC%98%88%EC%A0%9C

학교를 다니면서 이론적으로만 배웠던 웹 서버의 동작 과정을 알 수 있는 시간이었다.

확실히 처음봤을 때 이해하려고 했지만 외운 내용이었지만 다시 공부하고 직접 해보니 이해하기 수월했다.

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