1 /* 2 * (C) Radim Kolar 1997-2004 3 * This is free software, see GNU Public License version 2 for 4 * details. 5 * 6 * Simple forking WWW Server benchmark: 7 * 8 * Usage: 9 * webbench --help 10 * 11 * Return codes: 12 * 0 - sucess 13 * 1 - benchmark failed (server is not on-line) 14 * 2 - bad param 15 * 3 - internal error, fork failed 16 * 17 */ 18 #include "socket.c" 19 #include <unistd.h> 20 #include <sys/param.h> 21 #include <rpc/types.h> 22 #include <getopt.h> 23 #include <strings.h> 24 #include <time.h> 25 #include <signal.h> 26 27 /* values */ 28 volatile int timerexpired=0;//判斷測壓市場是否已經達到設定的時間 29 int speed=0;//記錄行程成功得到服務器相應的數量 30 int failed=0;//記錄失敗的數量（speed表示成功數，failed表示失敗數） 31 int bytes=0;//記錄行程成功讀取的位元組數 32 /* globals */ 33 int http10=1; /* 0 - http/0.9, 1 - http/1.0, 2 - http/1.1 *///HTTP版本 34 /* Allow: GET, HEAD, OPTIONS, TRACE */ 35 #define METHOD_GET 0 36 #define METHOD_HEAD 1 37 #define METHOD_OPTIONS 2 38 #define METHOD_TRACE 3 39 #define PROGRAM_VERSION "1.5" 40 int method=METHOD_GET;//定義HTTP請求方法：默認方式GET請求 41 int clients=1;//并發數目，默認只有一個行程發送請求，通過 -c 引數設定 42 int force=0;//是否需要等待讀取從server回傳的資料，0表示要等待讀取 43 int force_reload=0;//是否使用快取，1表示不快取，0表示可以快取頁面 44 int proxyport=80;//代理服務器的埠 45 char *proxyhost=NULL;//代理服務器的埠 46 int benchtime=30;//測壓時間，默認30秒，通過 -t 引數設定 47 /* internal */ 48 int mypipe[2];//使用管道進行父行程和子行程的通信 49 char host[MAXHOSTNAMELEN];//服務器端IP 50 #define REQUEST_SIZE 2048 51 char request[REQUEST_SIZE];//發送HTTP請求的內容 52 53 static const struct option long_options[]= 54 { 55 {"force",no_argument,&force,1}, 56 {"reload",no_argument,&force_reload,1}, 57 {"time",required_argument,NULL,'t'}, 58 {"help",no_argument,NULL,'?'}, 59 {"http09",no_argument,NULL,'9'}, 60 {"http10",no_argument,NULL,'1'}, 61 {"http11",no_argument,NULL,'2'}, 62 {"get",no_argument,&method,METHOD_GET}, 63 {"head",no_argument,&method,METHOD_HEAD}, 64 {"options",no_argument,&method,METHOD_OPTIONS}, 65 {"trace",no_argument,&method,METHOD_TRACE}, 66 {"version",no_argument,NULL,'V'}, 67 {"proxy",required_argument,NULL,'p'}, 68 {"clients",required_argument,NULL,'c'}, 69 {NULL,0,NULL,0} 70 }; 71 72 /* prototypes */ 73 static void benchcore(const char* host,const int port, const char *request); 74 static int bench(void); 75 static void build_request(const char *url); 76 77 /* 78 webbench在運行時可以設定壓測的持續時間，以秒為單位， 79 例如我們希望測驗30秒，也就意味著壓測30秒后程式應該退出了， 80 webbench中使用信號（signal）來控制程式結束， 81 函式1是在到達結束時間時運行的信號處理函式， 82 它僅僅是將一個記錄是否超時的變數timerexpired標記為true， 83 后面會看到，在程式的while回圈中會不斷檢測此值， 84 只有timerexpired=1，程式才會跳出while回圈并回傳， 85 */ 86 static void alarm_handler(int signal) 87 { 88 timerexpired=1; 89 } 90 91 /* 92 教你如何使用webbench的函式， 93 在linux命令列呼叫webbench方法不對的時候運行，作為提示， 94 有一些比較常用的，比如-c來指定并發行程的多少； 95 -t指定壓測的時間，以秒為單位； 96 支持HTTP0.9，HTTP1.0，HTTP1.1三個版本； 97 支持GET，HEAD，OPTIONS，TRACE四種請求方式， 98 不要忘了呼叫時，命令列最后還應該附上要測的服務端URL， 99 */ 100 static void usage(void) 101 { 102 fprintf(stderr, 103 "webbench [option]... URL\n" 104 " -f|--force Don't wait for reply from server.\n" 105 " -r|--reload Send reload request - Pragma: no-cache.\n" 106 " -t|--time <sec> Run benchmark for <sec> seconds. Default 30.\n" 107 " -p|--proxy <server:port> Use proxy server for request.\n" 108 " -c|--clients <n> Run <n> HTTP clients at once. Default one.\n" 109 " -9|--http09 Use HTTP/0.9 style requests.\n" 110 " -1|--http10 Use HTTP/1.0 protocol.\n" 111 " -2|--http11 Use HTTP/1.1 protocol.\n" 112 " --get Use GET request method.\n" 113 " --head Use HEAD request method.\n" 114 " --options Use OPTIONS request method.\n" 115 " --trace Use TRACE request method.\n" 116 " -?|-h|--help This information.\n" 117 " -V|--version Display program version.\n" 118 ); 119 }; 120 int main(int argc, char *argv[]) 121 { 122 int opt=0; 123 int options_index=0; 124 char *tmp=NULL; 125 126 if(argc==1) 127 { 128 usage(); 129 return 2; 130 } 131 132 while((opt=getopt_long(argc,argv,"912Vfrt:p:c:?h",long_options,&options_index))!=EOF ) 133 { 134 switch(opt) 135 { 136 case 0 : break; 137 case 'f': force=1;break; 138 case 'r': force_reload=1;break; 139 case '9': http10=0;break; 140 case '1': http10=1;break; 141 case '2': http10=2;break; 142 case 'V': printf(PROGRAM_VERSION"\n");exit(0); 143 /** 144 *C 庫函式 int atoi(const char *str) 把引數 str 所指向的字串轉換為一個整數（型別為 int 型） 145 *int atoi(const char *str) 146 *str -- 要轉換為整數的字串， 147 *該函式回傳轉換后的長整數，如果沒有執行有效的轉換，則回傳零， 148 */ 149 case 't': benchtime=atoi(optarg);break; 150 case 'p': 151 /* proxy server parsing server:port */ 152 /** 153 *strrchr() 函式用于查找某字符在字串中最后一次出現的位置，其原型為： 154 *char * strrchr(const char *str, int c); 155 *【引數】str 為要查找的字串，c 為要查找的字符， 156 *strrchr() 將會找出 str 字串中最后一次出現的字符 c 的地址，然后將該地址回傳， 157 *注意：字串 str 的結束標志 NUL 也會被納入檢索范圍，所以 str 的組后一個字符也可以被定位， 158 *【回傳值】如果找到就回傳該字符最后一次出現的位置，否則回傳 NULL， 159 *回傳的地址是字串在記憶體中隨機分配的地址再加上你所搜索的字符在字串位置，設字符在字串中首次出現的位置為 i，那么回傳的地址可以理解為 str + i， 160 */ 161 /** 162 *optarg : char *optarg; //選項的引數指標 163 */ 164 tmp=strrchr(optarg,':'); 165 proxyhost=optarg; 166 if(tmp==NULL) 167 { 168 break; 169 } 170 if(tmp==optarg) 171 { 172 fprintf(stderr,"Error in option --proxy %s: Missing hostname.\n",optarg); 173 return 2; 174 } 175 /** 176 *C 庫函式 size_t strlen(const char *str) 計算字串 str 的長度，直到空結束字符，但不包括空結束字符， 177 *size_t strlen(const char *str) 178 *引數：str -- 要計算長度的字串， 179 *該函式回傳字串的長度， 180 */ 181 if(tmp==optarg+strlen(optarg)-1) 182 { 183 fprintf(stderr,"Error in option --proxy %s Port number is missing.\n",optarg); 184 return 2; 185 } 186 *tmp='\0';//把:替換為\0 187 //從\0之后到\0之前 188 proxyport=atoi(tmp+1);break; 189 case ':': 190 case 'h': 191 case '?': usage();return 2;break; 192 case 'c': clients=atoi(optarg);break; 193 } 194 } 195 //int optind：argv的當前索引值，當getopt函式在while回圈中使用時，剩下的字串為運算元，下標從optind到argc-1 196 //argc,argv 參考：https://www.cnblogs.com/lanshanxiao/p/11568037.html 197 //getopt_long()中的函式，參考：https://www.cnblogs.com/xhg940420/p/7016574.html 198 //掃描完畢后，optind指向非長選項和非短選項和非引數的欄位，這里應該指向URL 199 if(optind==argc) { 200 fprintf(stderr,"webbench: Missing URL!\n"); 201 usage(); 202 return 2; 203 } 204 205 if(clients==0) clients=1; 206 if(benchtime==0) benchtime=60; 207 /* Copyright */ 208 fprintf(stderr,"Webbench - Simple Web Benchmark "PROGRAM_VERSION"\n" 209 "Copyright (c) Radim Kolar 1997-2004, GPL Open Source Software.\n" 210 ); 211 /** 212 *命令讀取完成后，argv[optind]中應該存放著URL， 213 *建立完整的http請求，http請求存放在變數char request[REQUEST_SIZE]中 214 */ 215 build_request(argv[optind]); 216 /* print bench info *///輸出平臺資訊 217 printf("\nBenchmarking: "); 218 switch(method) 219 { 220 case METHOD_GET: 221 default: 222 printf("GET");break; 223 case METHOD_OPTIONS: 224 printf("OPTIONS");break; 225 case METHOD_HEAD: 226 printf("HEAD");break; 227 case METHOD_TRACE: 228 printf("TRACE");break; 229 } 230 printf(" %s",argv[optind]);//列印出URL 231 switch(http10) 232 { 233 case 0: printf(" (using HTTP/0.9)");break; 234 case 2: printf(" (using HTTP/1.1)");break; 235 } 236 printf("\n"); 237 if(clients==1) printf("1 client"); 238 else 239 printf("%d clients",clients); 240 241 printf(", running %d sec", benchtime); 242 if(force) printf(", early socket close"); 243 if(proxyhost!=NULL) printf(", via proxy server %s:%d",proxyhost,proxyport); 244 if(force_reload) printf(", forcing reload"); 245 printf(".\n"); 246 //壓力測驗最后一句話，所有的壓力測驗都在bench函式中實作 247 return bench(); 248 } 249 250 /* 251 函式主要操作全域變數char request[REQUEST_SIZE]，根據url填充其內容， 252 典型的HTTP的GET請求： 253 GET /test.jpg HTTP/1.1 254 User-Agent: WebBench 1.5 255 Host:192.168.10.1 256 Pragma: no-cache 257 Connection: close 258 259 build_request函式的目的就是要把 260 類似于以上這一大坨資訊全部存到全域變數request[REQUEST_SIZE]中， 261 其中換行操作使用的是”\r\n”， 262 而以上這一大坨資訊的具體內容是要根據命令列輸入的引數，以及url來確定的， 263 該函式使用了大量的字串操作函式， 264 例如strcpy，strstr，strncasecmp，strlen，strchr，index，strncpy，strcat， 265 對這些基礎函式不太熟悉的同學可以借這個函式復習一下， 266 */ 267 void build_request(const char *url) 268 { 269 char tmp[10]; 270 int i; 271 272 bzero(host,MAXHOSTNAMELEN);//bzero():置host(位元組字串)前MAXHOSTNAMELEN個位元組為0,包括'\0') 273 bzero(request,REQUEST_SIZE); 274 275 if(force_reload && proxyhost!=NULL && http10<1) http10=1;//滿足一定條件，更換HTTP協議 276 if(method==METHOD_HEAD && http10<1) http10=1; 277 if(method==METHOD_OPTIONS && http10<2) http10=2; 278 if(method==METHOD_TRACE && http10<2) http10=2; 279 280 switch(method) 281 { 282 default: 283 //strcpy() 函式用于對字串進行復制（拷貝）， 284 //char* strcpy(char* strDestination, const char* strSource); 285 //strSource 指向的字串復制到 strDestination 286 case METHOD_GET: strcpy(request,"GET");break; 287 case METHOD_HEAD: strcpy(request,"HEAD");break; 288 case METHOD_OPTIONS: strcpy(request,"OPTIONS");break; 289 case METHOD_TRACE: strcpy(request,"TRACE");break; 290 } 291 292 //char*strcat(char* strDestination, const char* strSource); 293 /* 294 strcat() 函式用來將兩個字串連接（拼接）起來， 295 strcat() 函式把 strSource 所指向的字串追加到 strDestination 所指向的字串的結尾， 296 所以必須要保證 strDestination 有足夠的記憶體空間來容納兩個字串，否則會導致溢位錯誤， 297 注意：strDestination 末尾的\0會被覆寫，strSource 末尾的\0會一起被復制過去，最終的字串只有一個\0， 298 */ 299 strcat(request," "); 300 301 /* 302 char *strstr(const char *haystack, const char *needle) 303 在字串 haystack 中查找第一次出現字串 needle 的位置，不包含終止符 '\0'， 304 該函式回傳在 haystack 中第一次出現 needle 的地址，如果未找到則回傳 null， 305 */ 306 if(NULL==strstr(url,"://")) 307 { 308 fprintf(stderr, "\n%s: is not a valid URL.\n",url); 309 exit(2); 310 } 311 312 /* 313 strlen(char *); 314 檢測字串實際長度， 315 strlen(char *)檢測的是'\0',strlen(char *)碰到'\0'就回傳'\0'以前的字符數(不包括'\0')， 316 strlen(char*）函式求的是字串的實際長度，它求得方法是從開始到遇到第一個'\0'， 317 如果你只定義沒有給它賦初值，這個結果是不定的，它會從aa首地址一直找下去，直到遇到'\0'停止， 318 */ 319 if(strlen(url)>1500) 320 { 321 fprintf(stderr,"URL is too long.\n"); 322 exit(2); 323 } 324 if(proxyhost==NULL) 325 /* 326 int strncasecmp(const char *s1, const char *s2, size_t n); 327 strncasecmp()用來比較引數s1 和s2 字串前n個字符，比較時會自動忽略大小寫的差異， 328 若引數s1 和s2 字串相同則回傳0，s1 若大于s2 則回傳大于0 的值，s1 若小于s2 則回傳小于0 的值， 329 */ 330 if (0!=strncasecmp("http://",url,7)) 331 { 332 fprintf(stderr,"\nOnly HTTP protocol is directly supported, set --proxy for others.\n"); 333 exit(2); 334 } 335 /* protocol/host delimiter */ 336 i=strstr(url,"://")-url+3; 337 /* printf("%d\n",i); */ 338 339 /* 340 char *strchr(const char *str, char c) 341 該函式回傳在字串 str 中第一次出現字符 c 的地址，如果未找到該字符則回傳 NULL， 342 */ 343 if(strchr(url+i,'/')==NULL) { 344 fprintf(stderr,"\nInvalid URL syntax - hostname don't ends with '/'.\n"); 345 exit(2); 346 } 347 if(proxyhost==NULL) 348 { 349 /* get port from hostname */ 350 if(index(url+i,':')!=NULL && 351 index(url+i,':')<index(url+i,'/')) 352 { 353 /* 354 char * strncpy(char *s1,char *s2,size_t n); 355 將字串s2中最多n個字符復制到字符陣列s1中，回傳指向s1的指標， 356 注意：如果源串長度大于n，則strncpy不復制最后的'\0'結束符， 357 所以是不安全的，復制完后需要手動添加字串的結束符才行， 358 */ 359 strncpy(host,url+i,strchr(url+i,':')-url-i); 360 bzero(tmp,10); 361 strncpy(tmp,index(url+i,':')+1,strchr(url+i,'/')-index(url+i,':')-1); 362 /* printf("tmp=%s\n",tmp); */ 363 364 /* 365 C語言庫函式名: atoi 366 功 能: 把字串轉換成整型數. 367 名字來源:array to integer 的縮寫. 368 函式說明: atoi()會掃描引數nptr字串，如果第一個字符不是數字也不是正負號回傳零， 369 否則開始做型別轉換，之后檢測到非數字或結束符 \0 時停止轉換，回傳整型數， 370 原型: int atoi(const char *nptr); 371 */ 372 proxyport=atoi(tmp); 373 if(proxyport==0) proxyport=80; 374 } else 375 { 376 /* 377 size_t strcspn(const char *s, const char * reject); 378 函式說明：strcspn()從引數s 字串的開頭計算連續的字符， 379 而這些字符都完全不在引數reject 所指的字串中， 380 簡單地說， 若strcspn()回傳的數值為n，則代表字串s 開頭連續有n 個字符都不含字串reject 內的字符， 381 回傳值：回傳字串s 開頭連續不含字串reject 內的字符數目， 382 */ 383 strncpy(host,url+i,strcspn(url+i,"/")); 384 } 385 // printf("Host=%s\n",host); 386 strcat(request+strlen(request),url+i+strcspn(url+i,"/")); 387 } else 388 { 389 // printf("ProxyHost=%s\nProxyPort=%d\n",proxyhost,proxyport); 390 strcat(request,url); 391 } 392 if(http10==1) 393 strcat(request," HTTP/1.0"); 394 else if (http10==2) 395 strcat(request," HTTP/1.1"); 396 strcat(request,"\r\n"); 397 if(http10>0) 398 strcat(request,"User-Agent: WebBench "PROGRAM_VERSION"\r\n"); 399 if(proxyhost==NULL && http10>0) 400 { 401 strcat(request,"Host: "); 402 strcat(request,host); 403 strcat(request,"\r\n"); 404 } 405 if(force_reload && proxyhost!=NULL) 406 { 407 strcat(request,"Pragma: no-cache\r\n"); 408 } 409 if(http10>1) 410 strcat(request,"Connection: close\r\n"); 411 /* add empty line at end */ 412 if(http10>0) strcat(request,"\r\n"); 413 // printf("Req=%s\n",request); 414 } 415 416 /** 417 *先進行了一次socket連接，確認能連通以后，才進行后續步驟， 418 *呼叫pipe函式初始化一個管道，用于子進行向父行程匯報測驗資料， 419 *子行程根據clients數量fork出來， 420 *每個子行程都呼叫函式5進行測驗，并將結果輸出到管道，供父行程讀取， 421 *父行程負責收集所有子行程的測驗資料，并匯總輸出， 422 */ 423 /* vraci system rc error kod */ 424 static int bench(void) 425 { 426 int i,j,k; 427 pid_t pid=0; 428 FILE *f; 429 430 /* check avaibility of target server */ 431 //檢測目標服務器的可用性，呼叫socket.c檔案中的函式 432 i=Socket(proxyhost==NULL?host:proxyhost,proxyport); 433 if(i<0) {//處理錯誤 434 fprintf(stderr,"\nConnect to server failed. Aborting benchmark.\n"); 435 return 1; 436 } 437 close(i); 438 /* create pipe */ 439 if(pipe(mypipe))//管道用于子行程向父行程回報資料 440 {//錯誤處理 441 perror("pipe failed."); 442 return 3; 443 } 444 445 /* not needed, since we have alarm() in childrens */ 446 /* wait 4 next system clock tick */ 447 /* 448 cas=time(NULL); 449 while(time(NULL)==cas) 450 sched_yield(); 451 */ 452 453 /* fork childs */ 454 for(i=0;i<clients;i++)//根據clients大小fork出來足夠的子行程進行測驗 455 { 456 pid=fork(); 457 if(pid <= (pid_t) 0) 458 { 459 /* child process or error*/ 460 sleep(1); /* make childs faster */ 461 break; 462 } 463 } 464 465 if( pid< (pid_t) 0) 466 {//錯誤處理 467 fprintf(stderr,"problems forking worker no. %d\n",i); 468 perror("fork failed."); 469 return 3; 470 } 471 472 if(pid== (pid_t) 0)//若是子行程，呼叫benchcore進行測驗 473 { 474 /* I am a child */ 475 if(proxyhost==NULL) 476 benchcore(host,proxyport,request); 477 else 478 benchcore(proxyhost,proxyport,request); 479 480 /* write results to pipe */ 481 f=fdopen(mypipe[1],"w");//子行程將測驗結果輸出到管道 482 if(f==NULL) 483 {//錯誤處理 484 perror("open pipe for writing failed."); 485 return 3; 486 } 487 /* fprintf(stderr,"Child - %d %d\n",speed,failed); */ 488 fprintf(f,"%d %d %d\n",speed,failed,bytes); 489 fclose(f); 490 return 0; 491 } else 492 {//若是父行程，則從管道讀取子行程輸出，并做匯總 493 f=fdopen(mypipe[0],"r"); 494 if(f==NULL) 495 {//錯誤處理 496 perror("open pipe for reading failed."); 497 return 3; 498 } 499 setvbuf(f,NULL,_IONBF,0); 500 speed=0; 501 failed=0; 502 bytes=0; 503 504 while(1) 505 {//從管道讀取資料，fscanf為阻塞式函式 506 pid=fscanf(f,"%d %d %d",&i,&j,&k); 507 if(pid<2) 508 {//錯誤處理 509 fprintf(stderr,"Some of our childrens died.\n"); 510 break; 511 } 512 speed+=i; 513 failed+=j; 514 bytes+=k; 515 /* fprintf(stderr,"*Knock* %d %d read=%d\n",speed,failed,pid); */ 516 if(--clients==0) break;//這句用于記錄已經讀了多少個子行程的資料，讀完就退出 517 } 518 fclose(f); 519 //最后將結果列印到螢屏上 520 printf("\nSpeed=%d pages/min, %d bytes/sec.\nRequests: %d susceed, %d failed.\n", 521 (int)((speed+failed)/(benchtime/60.0f)), 522 (int)(bytes/(float)benchtime), 523 speed, 524 failed); 525 } 526 return i; 527 } 528 529 /** 530 *benchcore是子行程進行壓力測驗的函式，被每個子行程呼叫， 531 *這里使用了SIGALRM信號來控制時間， 532 *alarm函式設定了多少時間之后產生SIGALRM信號，一旦產生此信號，將運行alarm_handler()， 533 *使得timerexpired=1，這樣可以通過判斷timerexpired值來退出程式， 534 *另外，全域變數force表示我們是否在發出請求后需要等待服務器的回應結果 535 */ 536 void benchcore(const char *host,const int port,const char *req) 537 { 538 int rlen; 539 char buf[1500];//記錄服務器回應請求所回傳的資料 540 int s,i; 541 struct sigaction sa; 542 543 /* setup alarm signal handler */ 544 sa.sa_handler=alarm_handler;//將函式alarm_handler地址賦值給sa.alarm_handler,作為信號處理函式 545 sa.sa_flags=0; 546 if(sigaction(SIGALRM,&sa,NULL))//超時會產生信號SIGALRM，用sa中的指定函式處理 547 exit(3); 548 alarm(benchtime);//開始計時 549 550 rlen=strlen(req); 551 nexttry:while(1) 552 { 553 if(timerexpired)//一旦超時則回傳 554 { 555 if(failed>0) 556 { 557 /* fprintf(stderr,"Correcting failed by signal\n"); */ 558 failed--; 559 } 560 return; 561 } 562 s=Socket(host,port);//呼叫socket建立TCP連接 563 if(s<0) { failed++;continue;} 564 if(rlen!=write(s,req,rlen)) {failed++;close(s);continue;}//發出請求 565 if(http10==0) //針對http0.9做的特殊處理 566 if(shutdown(s,1)) { failed++;close(s);continue;} 567 if(force==0) //全域變數force表示是否要等待服務器回傳的資料 568 { 569 /* read all available data from socket */ 570 while(1) 571 { 572 if(timerexpired) break; 573 i=read(s,buf,1500);//從socket讀取回傳資料 574 /* fprintf(stderr,"%d\n",i); */ 575 if(i<0) 576 { 577 failed++; 578 close(s); 579 goto nexttry; 580 } 581 else 582 if(i==0) break; 583 else 584 bytes+=i; 585 } 586 } 587 if(close(s)) {failed++;continue;} 588 speed++; 589 } 590 }
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