openssl之BIO系列之18---接受(accept)类型BIO

Posted 2020-09-12 wzjhoutai

接受(accept)类型BIO

    ---依据openssl doc\crypto\bio_s_accept.pod翻译和自己的理解写成

    （作者：DragonKing, Mail: [email protected] ,公布于：http://gdwzh.126.com之o

penssl专业论坛）

    接受（accept）类型的BIO跟连接（connect）类型BIO是相相应的，它封装了Socke

t的accept方法及其相关的一些操作，使得可以对不同的平台使用同一的函数进行操作。

其定义的相关函数例如以下(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,N

ULL)

     #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，其定义例如以下：

    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,

     };

    通过该结构我们能够一目了然的知道该方法支持什么I/O操作。在本类型中，BIO_g

ets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，在此我也不再具体介绍该结构，大家參考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能够同一

的使用BIO的规则进行操作，而不用操心由于不同的平台带来程序改写或添加移植的工作

量，这也是BIO非常重要的一个目的。

    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，假设这时候没

有连接建立，port设置正确，那么该BIO就会等待连接的建立。其实。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。假设不是在末尾。那么它简单的把I/O调用传到下一个BIO。

    假设接受（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

上不论什么活动的连接和socket都会被关闭。

    BIO_get_fd和BIO_set_fd能够用来取得和设置该连接的socket描写叙述符，具体情况參

看《BIO系列之12---描写叙述符(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port。这两部分都能够为“*”。这时候表示能够使用随意接口和port

。

这里的port的字符串含义跟连接（connect）类型BIO里面定义的一样。能够为数字形

式的，能够使用getservbyname函数去匹配得到，还能够使用字符串的表。请參看连接型

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是否为堵塞模式（缺省）。假设參数n为0，为堵塞模式，n为

1则为非堵塞模式。

    【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很好的，比方。假设每一个连接

都须要一个缓冲区或SSL类型的BIO。这时候使用本函数就省了非常多麻烦了。

须要注意的

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，它们会自己主动释放。

    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眼下的绑定模式。假设设置为BIO_BIND_NORMAL（缺省）

，那么另外一个socket就不能绑定到同一个port。假设设置为BIO_BIND_REUSEADDR ，那

么另外的socket能够绑定到同一个port。假设设置为BIO_BIND_REUSEADDR_IF_UNUSED，

那么首先会尝试以BIO_BIND_NORMAL的模式绑定到port。假设失败了并且port没有使用，

那么就会使用BIO_BIND_REUSEADDR 模式绑定到port。

    【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】

    假设server端希望能够处理多个连接的情况（通常都是这种）。那么接受BIO必须

可以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会包括一个近期建立的连接的BIO，accept就再次成为一个独立的

BIO，能够用来处理其他连接了。假设没有其他连接建立，那么就能够使用BIO_free释放

该BIO。

    当然，假设仅仅有一个连接须要处理。也能够使用连接BIO本身来进行I/O操作。可是

一般来说不推荐这样做。由于这时候该接受BIO依旧处于接受其他连接建立的状态。这可

以使用上述的方法解决。

    【样例】

    这个样例在4444port接受了两个连接。发送信息到每一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");

     /* 等待还有一个连接的建立 */

     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);