CSAPP Lab08——Proxy Lab完成思路

蓝色的思念

突然演变成了阳光的夏天

空气中的温暖不会很遥远

——被风吹过的夏天

完整代码见：CSAPP/proxylab-handout at main · SnowLegend-star/CSAPP (github.com)

Q：计算机网络中port的作用是什么？

A：在计算机网络中，"port"（端口）是用于标识网络通信中的特定应用程序或服务的数字标识符。端口是网络通信的重要组成部分，它允许多个应用程序在同一台计算机上共享网络连接，并确保正确地将数据传递给目标应用程序。

端口通常与 IP 地址结合使用，构成了网络通信中的目标地址。IP 地址用于标识网络中的设备，而端口则用于标识设备上的具体应用程序或服务。

端口的作用包括：

  1. 标识应用程序或服务：每个应用程序或服务都可以绑定到一个或多个端口上，通过端口号来唯一标识。
  2. 实现多路复用：通过使用端口，多个应用程序可以在同一台计算机上共享网络连接。这意味着同一时间内，可以同时进行多个不同应用程序的通信，每个应用程序使用不同的端口。
  3. 提供通信路由：在网络通信中，端口号帮助路由数据到正确的目标应用程序。当数据包到达目标设备后，根据目标端口号将数据包分发给相应的应用程序或服务。

总之，端口在计算机网络中起着非常重要的作用，它们允许多个应用程序共享网络连接，并确保数据被正确地路由到目标应用程序或服务。

运行课本样例code的方法 

今天突然想把《CSAPP》书上的例子跑一下，结果还是经典的报错。本来以前运行过书上的示例代码，当时就是报错。折腾半天无果索性放弃了。现在想到书都快看完了还没跑成功过示例代码，我心血来潮决定好好研究下到底怎么执行。

想不到还不好搜，找半天才看到一个可行的方案，原来编译书上的代码时都得和csapp.c进行联合编译。因为好多函数都在csapp.c里面重写了，如果不带上这个文件就会有各种报错，看似是没引入头文件导致库函数无法使用，实则是因为当前文件用到的函数其实是在csapp.c内部重新实现了的，只不过csapp.c内部编写的函数命名方式和库函数神似，有点以假乱真。

至此，终于是成功运行了书上的示例代码。

 

一不小心又在proxy lab上磨了好久，主要是一开始对怎么测试proxy感到很疑惑，就去b站上搜了下，结果发现了个讲得很好的up。遂跟着这个up把10~12章重新温习了一番，收获颇多。由于up主的github上只有通过最后一次实验的记录，我又研究半天怎么获得github的历史提交记录，最后也是成功掌握了这个技巧。

言归正传，下面讲讲我完成这个lab的历程。

首先，总体思路图大致如下

 

1、Proxy先与Client进行通信，建立连接并接收并分析来自Client的http-request。

2、Proxy把处理好的http-request发送给Server

3、Server发送response给Proxy

4、Proxy将response转发给Client

Part I: Implementing a sequential web proxy

第一部分要求我们实现一个简单的sequential proxy，类似的代码在书上随处可见，tiny.c就是一个很好的模仿对象。它的大致流程如下：

1、在main()里面创建一个监听描述符listenfd，然后在while的循环体里不断尝试与客户端进行连接connfd=Accept(listenfd)。连接成功后将connfd传入请求处理函数handleRequest()中。

2、进入handRequest()后，分别创建好两个I/O缓冲区rio_Proxy2Client和rio_Proxy2Server，Proxy可以利用这两个不同的缓冲区分别和Client与Server进行读写操作。

GET http://www.cmu.edu:8080/hub/index.html HTTP/1.1

Host: www.cmu.edu

User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:10.0.3) Gecko/20120305 Firefox/10.0.3

Connection: close

Proxy-Connection: close

3、利用rio_Proxy2Client读入http-request，并把这个请求分割成writeup要求的几部分，即method、url、version；其中url又可以分割为hostName、port和fielName。

4、处理完request的第一行后，开始处理后序的四个request header，少哪个header就自己补上哪个header。

5、 Proxy利用刚才得到的hostName和port，调用clientfd=Open_clientfd()冒充一个Client与Server建立连接。

6、Proxy利用clientfd和rio_Proxy2Server，先把从Client处得到的http-request发送给Server，然后不断读入Server回复的response。Proxy在读入response的同时，又利用connfd把它们发送给Client。

7、还得加上一个如果method不是“GET”的错误处理函数，直接照着书上的敲一遍或者把tiny.c的那个clientError()复制过来就行。

第一部分的代码难度并不高，核心操作就是要对字符串进行各种处理。

part I的实现如下
 

#include <stdio.h>
#include"csapp.h"
#include"sbuf.h"

/* Recommended max cache and object sizes */
#define MAX_CACHE_SIZE 1049000
#define MAX_OBJECT_SIZE 102400
#define HTTP_PREFIX "http://"

/* You won't lose style points for including this long line in your code */
static const char *user_agent_hdr = "User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:10.0.3) Gecko/20120305 Firefox/10.0.3\r\n";

void handleRequest(int fd);
void parseRequest(char* buf, char* host, char* port, char* method, char* url, char* version, char* fileName);
void clientError(int fd, char* cause, char* errnum, char* errmsg, char* errmsg_datail);
int readAndFormatRequestHeader(rio_t* rio, char* clientRequest, char* Host, char* port,
                                char* method, char* url, char* version, char* filename);

//和tiny.c里面的那个差不多
void clientError(int fd, char* cause, char* errnum, char* errmsg, char* errmsg_datail){
    char buf[MAXLINE];

    //打印HTTP的响应头
    sprintf(buf, "HTTP/1.0 %s %s\r\n", errnum, errmsg);
    Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
    sprintf(buf, "Content-type: text/html\r\n\r\n");
    Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));

    //打印HTTP响应的主体
    sprintf(buf, "<html><title>Tiny Error</title>");
    Rio_writen(fd,buf,strlen(buf));
    sprintf(buf, "<body bgcolor=""ffffff"">\r\n");
    Rio_writen(fd,buf,strlen(buf));
    sprintf(buf, "%s: %s\r\n", errmsg, errmsg);
    Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
    sprintf(buf, "<p>%s: %s\r\n", errmsg_datail, cause);
    Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
    sprintf(buf, "<hr><em>The Tiny Web Server</em>\r\n");
    Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
}

void handleRequest(int fd){
    //处理各种定位的指针
    char* pos=NULL;

    //分割http请求的参数
    char buf[MAXLINE],method[MAXLINE],uri[MAXLINE],version[MAXLINE],fileName[MAXLINE];

    //客户端的几个请求头的主体
    char clientRequest[MAXLINE];
    char hostName[MAXLINE],port[MAXLINE];

    //proxy-client和proxy-server的IO
    rio_t rio_Proxy2Client,rio_Proxy2Server;

    //Step1: proxy读入来自client的请求
    Rio_readinitb(&rio_Proxy2Client,fd);
    if(Rio_readlineb(&rio_Proxy2Client,buf,MAXLINE)==0){
        //这个请求是空的
        printf("Oops! empty request\n");
        return ;
    }

    //如果http的版本是1.1，处理成1.0
    if((pos=strstr(buf,"HTTP/1.1"))!=NULL){
        buf[pos-buf-1+strlen("HTTP/1.1")]='0';
    }

    //Step2: 分割请求
    parseRequest(buf, hostName, port, method, uri, version, fileName);

    //判断请求是否有效
    if(strcasecmp(method,"GET")!=0){
        clientError(fd, method, "501", "Not Implement", "Tiny Does not implement this method");
        return ;
    }

    int rv=readAndFormatRequestHeader(&rio_Proxy2Client, clientRequest, hostName, port, method, uri, version, fileName);
    if(rv==0){
        return ;
    }

    //Step3: tiny server和proxy建立连接
    int clientfd=Open_clientfd(hostName, port);

    Rio_readinitb(&rio_Proxy2Server, clientfd);
    Rio_writen(rio_Proxy2Server.rio_fd, clientRequest, strlen(clientRequest));

    //Step4: 从tiny server读入response，并且把它发送给client
    printf("The Proxy is ready to relay the response\n");

    char tinyResponse[MAXLINE];
    int n;

    while((n=Rio_readlineb(&rio_Proxy2Server, tinyResponse, MAXLINE))!=0){
        Rio_writen(fd, tinyResponse, n);
    }
}


    //client request is like this
    //GET http://www.cmu.edu/hub/index.html HTTP/1.1
void parseRequest(char* buf, char* host, char* port, char* method, char* url, char* version, char* fileName){
    sscanf(buf,"%s %s %s", method, url, version);
    //method = "GET", url = "http://localhost:15213/home.html", version = "HTTP1.0"

    char* host_pos =strstr(url,HTTP_PREFIX)+strlen(HTTP_PREFIX);    //主机名开始的位置
    char* port_pos =strstr(host_pos,":");                           //端口开始的位置
    char* slash_pos=strstr(host_pos,"/");                           //suffix开始的位置
   
    //判断url有没有带端口号，如果没带就是默认端口80
    if(port_pos==NULL){ //没带端口号
        strcpy(port,"80");
        strncmp(host,host_pos,slash_pos-host_pos);      
    }
    else{
        strncpy(host,host_pos,port_pos-host_pos);
        strncpy(port,port_pos+1,slash_pos-port_pos-1);
    }

    strcpy(fileName,slash_pos);
    printf("HostName: %s",host);
    printf("Port: %s",port);
    printf("fileName: %s",fileName);
}

int readAndFormatRequestHeader(rio_t* rio, char* clientRequest, char* Host, char* port,
                                char* method, char* url, char* version, char* fileName){

    int UserAgent=0, Connection=0, proxyConnection=0, hostInfo=0;
    char buf[MAXLINE/2];
    int n;
    char* findpos;

    sprintf(clientRequest, "GET %s HTTP/1.0\r\n",fileName);

    n=Rio_readlineb(rio, buf, MAXLINE);
    printf("receive buf %s\n", buf);
    printf("n = %d", n);

    while(strcmp("\r\n",buf)!=0&&n!=0){
        strcat(clientRequest, buf);
        printf("receive buf %s\n", buf);
        
        //判断要求的四个请求头是否存在
        if((findpos=strstr(buf, "User-Agent:"))!=NULL){
            UserAgent=1;
        }
        if((findpos=strstr(buf,"Proxy-Connection:"))!=NULL){
            proxyConnection=1;
        }
        if((findpos=strstr(buf,"Connection"))!=NULL){
            Connection=1;
        }
        if((findpos=strstr(buf, "Host"))!=NULL){
            hostInfo=1;
        }

        n=Rio_readlineb(rio, buf ,MAXLINE);
    }

    if(n==0){
        return 0;
    }


    //如果缺失了这四个头部，则进行添加    
    if(hostInfo==0){
        sprintf(buf, "Host: %s\r\n", Host);
        strcat(clientRequest, buf);
    }

    if(UserAgent==0){
        strcat(clientRequest, user_agent_hdr);
    }

    if(Connection==0){
        sprintf(buf, "Connection: close\r\n");
        strcat(clientRequest, buf);
    }

    if(proxyConnection==0){
        sprintf(buf, "Proxy-Connection: close\r\n");
        strcat(clientRequest, buf);
    }

    //添加最后的空行
    strcat(clientRequest,"\r\n");
    return 1;
}

int main(int argc,char** argv){
    if(argc!=2){
        unix_error("proxy usage: ./proxy <port>");
    }

    int listenfd=Open_listenfd(argv[1]);
    struct sockaddr_storage clientaddr;
    char hostName[MAXLINE], port[MAXLINE];

    while(1){
        socklen_t clientlen=sizeof(struct sockaddr_storage);
        int connfd=Accept(listenfd,(SA*) &clientaddr,&clientlen);

        Getnameinfo((SA*) &clientaddr,clientlen,hostName,MAXLINE,port,MAXLINE,0);

        handleRequest(connfd);
        Close(connfd);
    }
    return 0;
}

Part II

书上给出了三种并发编程的方式：

1、基于进程

2、基于I/O多路复用

3、基于线程

不得不说基于线程是最为通俗易懂的，而且书上还有一个基于线程进行并发编程的例子“echoservert-pre.c”。结合这份代码，在Part I的基础上稍作改动即可。

对了，书上还要求在main()函数里面加入Signal(SIGPIPE, SIG_IGN)来屏蔽SIGPIPE信号。我一开始并没有加这个顺利通过了lab，(:

part II实现如下
 

#include <stdio.h>
#include"csapp.h"
#include"sbuf.h"

/* Recommended max cache and object sizes */
#define MAX_CACHE_SIZE 1049000
#define MAX_OBJECT_SIZE 102400
#define HTTP_PREFIX "http://"
#define NTHREADS 4
#define SBUFSIZE 16

sbuf_t sbuf;    //shared buffer of connected descriptor
void *thread(void *vargp);

/* You won't lose style points for including this long line in your code */
static const char *user_agent_hdr = "User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:10.0.3) Gecko/20120305 Firefox/10.0.3\r\n";

void handleRequest(int fd);
void parseRequest(char* buf, char* host, char* port, char* method, char* url, char* version, char* fileName);
void clientError(int fd, char* cause, char* errnum, char* errmsg, char* errmsg_datail);
int readAndFormatRequestHeader(rio_t* rio, char* clientRequest, char* Host, char* port,
                                char* method, char* url, char* version, char* filename);

//和tiny.c里面的那个差不多
void clientError(int fd, char* cause, char* errnum, char* errmsg, char* errmsg_datail){
    char buf[MAXLINE];

    //打印HTTP的响应头
    sprintf(buf, "HTTP/1.0 %s %s\r\n", errnum, errmsg);
    Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
    sprintf(buf, "Content-type: text/html\r\n\r\n");
    Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));

    //打印HTTP响应的主体
    sprintf(buf, "<html><title>Tiny Error</title>");
    Rio_writen(fd,buf,strlen(buf));
    sprintf(buf, "<body bgcolor=""ffffff"">\r\n");
    Rio_writen(fd,buf,strlen(buf));
    sprintf(buf, "%s: %s\r\n", errmsg, errmsg);
    Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
    sprintf(buf, "<p>%s: %s\r\n", errmsg_datail, cause);
    Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
    sprintf(buf, "<hr><em>The Tiny Web Server</em>\r\n");
    Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
}

void handleRequest(int fd){
    //处理各种定位的指针
    char* pos=NULL;

    //分割http请求的参数
    char buf[MAXLINE],method[MAXLINE],uri[MAXLINE],version[MAXLINE],fileName[MAXLINE];

    //客户端的几个请求头的主体
    char clientRequest[MAXLINE];
    char hostName[MAXLINE],port[MAXLINE];

    //proxy-client和proxy-server的IO
    rio_t rio_Proxy2Client,rio_Proxy2Server;

    //Step1: proxy读入来自client的请求
    Rio_readinitb(&rio_Proxy2Client,fd);
    if(Rio_readlineb(&rio_Proxy2Client,buf,MAXLINE)==0){
        //这个请求是空的
        printf("Oops! empty request\n");
        return ;
    }

    //如果http的版本是1.1，处理成1.0
    if((pos=strstr(buf,"HTTP/1.1"))!=NULL){
        buf[pos-buf-1+strlen("HTTP/1.1")]='0';
    }

    //Step2: 分割请求
    parseRequest(buf, hostName, port, method, uri, version, fileName);

    //判断请求是否有效
    if(strcasecmp(method,"GET")!=0){
        clientError(fd, method, "501", "Not Implement", "Tiny Does not implement this method");
        return ;
    }

    int rv=readAndFormatRequestHeader(&rio_Proxy2Client, clientRequest, hostName, port, method, uri, version, fileName);
    if(rv==0){
        return ;
    }

    //Step3: tiny server和proxy建立连接
    int clientfd=Open_clientfd(hostName, port);

    Rio_readinitb(&rio_Proxy2Server, clientfd);
    Rio_writen(rio_Proxy2Server.rio_fd, clientRequest, strlen(clientRequest));

    //Step4: 从tiny server读入response，并且把它发送给client
    printf("The Proxy is ready to relay the response\n");

    char tinyResponse[MAXLINE];
    int n;

    while((n=Rio_readlineb(&rio_Proxy2Server, tinyResponse, MAXLINE))!=0){
        Rio_writen(fd, tinyResponse, n);
    }
}


    //client request is like this
    //GET http://www.cmu.edu/hub/index.html HTTP/1.1
void parseRequest(char* buf, char* host, char* port, char* method, char* url, char* version, char* fileName){
    sscanf(buf,"%s %s %s", method, url, version);
    //method = "GET", url = "http://localhost:15213/home.html", version = "HTTP1.0"

    char* host_pos =strstr(url,HTTP_PREFIX)+strlen(HTTP_PREFIX);    //主机名开始的位置
    char* port_pos =strstr(host_pos,":");                           //端口开始的位置
    char* slash_pos=strstr(host_pos,"/");                           //suffix开始的位置
   
    //判断url有没有带端口号，如果没带就是默认端口80
    if(port_pos==NULL){ //没带端口号
        strcpy(port,"80");
        strncmp(host,host_pos,slash_pos-host_pos);      
    }
    else{
        strncpy(host,host_pos,port_pos-host_pos);
        strncpy(port,port_pos+1,slash_pos-port_pos-1);
    }

    strcpy(fileName,slash_pos);
    printf("HostName: %s",host);
    printf("Port: %s",port);
    printf("fileName: %s",fileName);
}

int readAndFormatRequestHeader(rio_t* rio, char* clientRequest, char* Host, char* port,
                                char* method, char* url, char* version, char* fileName){

    int UserAgent=0, Connection=0, proxyConnection=0, hostInfo=0;
    char buf[MAXLINE/2];
    int n;
    char* findpos;

    sprintf(clientRequest, "GET %s HTTP/1.0\r\n",fileName);

    n=Rio_readlineb(rio, buf, MAXLINE);
    printf("receive buf %s\n", buf);
    printf("n = %d", n);

    while(strcmp("\r\n",buf)!=0&&n!=0){
        strcat(clientRequest, buf);
        printf("receive buf %s\n", buf);
        
        //判断要求的四个请求头是否存在
        if((findpos=strstr(buf, "User-Agent:"))!=NULL){
            UserAgent=1;
        }
        if((findpos=strstr(buf,"Proxy-Connection:"))!=NULL){
            proxyConnection=1;
        }
        if((findpos=strstr(buf,"Connection"))!=NULL){
            Connection=1;
        }
        if((findpos=strstr(buf, "Host"))!=NULL){
            hostInfo=1;
        }

        n=Rio_readlineb(rio, buf ,MAXLINE);
    }

    if(n==0){
        return 0;
    }


    //如果缺失了这四个头部，则进行添加    
    if(hostInfo==0){
        sprintf(buf, "Host: %s\r\n", Host);
        strcat(clientRequest, buf);
    }

    if(UserAgent==0){
        strcat(clientRequest, user_agent_hdr);
    }

    if(Connection==0){
        sprintf(buf, "Connection: close\r\n");
        strcat(clientRequest, buf);
    }

    if(proxyConnection==0){
        sprintf(buf, "Proxy-Connection: close\r\n");
        strcat(clientRequest, buf);
    }

    //添加最后的空行
    strcat(clientRequest,"\r\n");
    return 1;
}

int main(int argc,char** argv){
    if(argc!=2){
        unix_error("proxy usage: ./proxy <port>");
    }

    int listenfd=Open_listenfd(argv[1]), i;
    pthread_t tid;
    struct sockaddr_storage clientaddr;
    char hostName[MAXLINE], port[MAXLINE];
    sbuf_init(&sbuf, SBUFSIZE);

    for(i=0;i<NTHREADS;i++){    //创建工作线程
        Pthread_create(&tid, NULL, thread, NULL);
    }

    while(1){
        socklen_t clientlen=sizeof(struct sockaddr_storage);
        int connfd=Accept(listenfd,(SA*) &clientaddr,&clientlen);
        //Getnameinfo((SA*)&clientaddr, clientlen, hostName, MAXLINE, port, MAXLINE, 0);
        sbuf_insert(&sbuf, connfd);
    }
    return 0;
}

void *thread(void *vargp){
    pthread_detach(pthread_self());
    while(1){
        int connfd=sbuf_remove(&sbuf);
        handleRequest(connfd);
        Close(connfd);
    }
}

 

Part III

最后一部分写的我汗流浃背了。

这一部分要求我们给Proxy添加cache。对于cache的读取方式，可以参照第一类“读者-写者”问题。我一开始也并没有反应过来可以在此引入“读者-写者”模式，还是在网上参考了其他人的解决方案才隐约发现得这么做的哈哈哈。

其实可以直接把和cache相关的代码写在proxy.c里面，就是会让proxy.c更为臃肿一点。但我一想书上都给出sbuf.c和sbuf.h了，我也模仿着写一个cache.c和cache.h岂不美哉？正式这个决定让我后序改bug改得一头大包。我先在proxy.c中定义了缓存cache_t cache,然后进行参数传递在cache.c中修改cache。由于我对全局变量跨文件的处理方式一知半解，但还是硬着头皮写了下去。

后面仔细思考了下，关于“全局变量跨文件的处理”其实有两种方案。

       方案一：我直接把cache_t cache写入cache.h当中，而不是写在proxy.c。这样只需要在cache.c和proxy.c中直接引入“cache.h”就可以直接用cache了，但是这样有个弊端———有且仅有一个cache供proxy.c使用，如果还有个proxy2.c也要用到cache，那就没得用了。还是治标不治本。

       方案二：用指针传递来在cahce.c中修改proxy.c定义的cache_t cache。这方法其实不难，我最后也是采用的这个方法。坏就坏在昨晚写的代码简直就是一坨，好像用了指针传递又好像没用，我就在这一坨东西上反复修改，然后越陷越深。理清了思路之后问题就迎刃而解了。

还有几个让我困惑的小问题:

①malloc问题

void cache_init(cache_t *cache) {
    // cache=(cache_t*)Malloc(sizeof(cache_t));
    cache->cache_Item_Using = 0;
}

在这里我开始准备模仿sbuf.c给cache分配个空间再说，结果测试的时候一直报错“Segmentation fault”，搞得我一度以为是malloc出了问题。最后把参数传递的问题解决后发现这里的malloc可用可不用，由于cache_t cache是全局变量，它的生命周期和进行同步，故没必要多此一举再在堆上给它分配空间了。

②url问题

     printf("=====The length of url is: %d====\n",(int)sizeof(url));
    // strncpy(item->url,url,sizeof(url));  西八，这个bug害得我好苦啊
    strncpy(item->url,url,MAXLINE);

在解决缓存的问题后，我发现cache部分的得分依然是0昏。初步判断是url的匹配有问题，测试了一番后发现一个十分怪异的情况——存入的url长度并不能用sizeof(url)，实际长度好像比sizeof(url)还要长。

 

 

把每次存进cache的item->url打印出来一看果然如此，于是最后直接假设url的长度是MAXLINE，这样就可以通过测试了

 

Q：例如char* url=“http://localhost:7710/”

那sizeof（url）是输出8还是字符串本身的长度22呢？

A：    在这种情况下，char* url = "http://localhost:7710/"中的url是一个指向字符的指针，指向字符串常量"http://localhost:7710/"的首地址。因此，使用sizeof(url)将返回指针的大小，而不是字符串的长度。

在大多数平台上，指针的大小通常是机器字长的大小。在64位系统上，指针通常是8个字节，因此sizeof(url)将返回8。

要获取字符串本身的长度，您可以使用strlen函数，如下所示：

#include <stdio.h>

#include <string.h>

int main() {

char *url = "http://localhost:7710/";

size_t length = strlen(url);

printf("Length of the string: %zu\n", length); // 这里将输出字符串的长度，即22

return 0;

}

这段代码将输出字符串的长度，即22。

但是，由于strlen(str)不会包括结尾的‘\0’,所以得用strncpy(item->url,url,strlen(url)+1)

至此，真相大白。 

csche.c如下
 

#include "csapp.h"
#include "cache.h"

void initializeCache(cache_t* cache){
    cache->head = Malloc(sizeof(*(cache->head)));
    cache->head->flag = '@';
    cache->head->prev = NULL;
    cache->head->next = NULL;

    cache->tail = Malloc(sizeof(*(cache->tail)));
    cache->tail->flag = '@';
    cache->tail->prev = NULL;
    cache->tail->next = NULL;

    /* construct the doubly linked list */
    cache->head->next = cache->tail;
    cache->tail->prev = cache->head;

    cache->nitems = 0;
}

cache.h实现如下

#include "csapp.h"
#define MAX_CACHE_SIZE 1049000
#define MAX_OBJECT_SIZE 102400

typedef struct _obj_t{
    char flag;
    char uri[100];
    char respHeader[1024];
    char respBody[MAX_OBJECT_SIZE];
    int respHeaderLen;
    int respBodyLen;
    struct _obj_t* prev;
    struct _obj_t* next;
}obj_t;

typedef struct _cache_t{
    obj_t* head;
    obj_t* tail;    
    int nitems;
}cache_t;

//write to cache
//read cache
//search cache

void initializeCache(cache_t* );

写入到cache的实现如下

/*
 * This function is guarded by Write Lock, thus is thread safe
 * assume head is the newest part, we evict the last part
 * if possible
 */
void writeToCache(obj_t* obj){
    /* step1: check current capacity, if full ,delete one */
    while(obj->respBodyLen + cacheSize > MAX_CACHE_SIZE && cache.head->next != cache.tail){
        obj_t* last = cache.tail->prev;
        last->next->prev = last->prev;
        last->prev->next = last->next;

        last->next = NULL;
        last->prev = NULL;
        Free(last);
    }

    /* step2: add into the cache */
    //mount the current obj into cache
    obj->next = cache.head->next;
    obj->prev = cache.head;
    cache.head->next->prev = obj;
    cache.head->next       = obj;
    cacheSize += obj->respBodyLen;
}

 

 读取cahce条目的实现如下

obj_t* readItem(char* targetURI, int clientfd){
    P(&mutex);
    readcnt++;
    if(readcnt == 1){
        P(&W);
    }
    V(&mutex);

    /***** reading section starts *****/
    obj_t* cur = cache.head->next;
    rio_t rio;
    Rio_readinitb(&rio, clientfd);
    while(cur->flag != '@'){
        if(strcmp(targetURI, cur->uri) == 0){
            return cur;
        }

        cur = cur->next;
    }


    /***** reading section ends *****/
    P(&mutex);
    readcnt--;
    if(readcnt == 0){
        V(&W);
    }
    V(&mutex);

    return NULL;
}

 

 

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