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// Verbindung mit telnet 127.0.0.1 4711 herstellen
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/sem.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/wait.h>
#define BUF 1024
int counter = 0;
// Struct & Array erzeugen
typedef struct KeyValue_ {
char key[128];
char value[128];
} KeyValue;
typedef struct KeyValueWrapper_ {
KeyValue keyValues[128];
int counter;
int readcounter;
} KeyValueWrapper;
struct KeyValueWrapper_ *KeyValue_Wrapper;
int strtoken(char *str, char *separator, char **token, int size);
int get(char* buffer, int counter);
int put(char* buffer, int counter);
int delete(char* buffer, int counter);
void swap(int a, int b);
int main() {
int sock, new_sock;
socklen_t addrlen;
struct sockaddr_in server;
int server_len = sizeof(server);
char *quit = "quit";
char *stringGet = "GET";
char *stringPut = "PUT";
char *stringDel = "DEL";
char *message;
char buffer[BUF];
char line[BUF];
// Initialisieren vom struct server mit geeigneten Werten
server.sin_family = AF_INET;
server.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
server.sin_port = htons(4711); // 4711 ist die Portangabe
// Socket erzeugen
if((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) > 0) {
printf("Socket %i wurde angelegt!\n", sock);
} else {
printf("Socket %i konnte nicht angelegt werden.\n", sock);
}
// Socket nach beenden wieder freigeben
int option = 1;
setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (const void *) &option, sizeof(int));
// Socket binden
if(bind(sock, (struct sockaddr *)& server, sizeof(server)) == 0) {
printf("Socket %i wurde gebunden!\n", sock);
} else {
printf("Der Port ist nicht frei - belegt!\n");
}
// Socket lauscht auf eingehende Verbindungen
if (listen(sock, 5) < 0) {
perror("Error on listen");
} else {
printf("Server bereit.\n");
}
unsigned short marker[1]; // aus technischen Gründen
// Semaphore für den Zugriff auf readcounter
int mutex = semget(IPC_PRIVATE, 1, IPC_CREAT|0777);
if(mutex == -1) {
perror("Die Gruppe mutex konnte nicht angelegt werden!");
exit(1);
}
int db = semget(IPC_PRIVATE, 1, IPC_CREAT|0777);
if (db == -1) {
perror("Die Gruppe db konnte nicht angelegt werden!");
exit(1);
}
// Semaphoren auf 1 setzen
marker[0] = 1;
semctl(mutex, 1, SETALL, marker);
semctl(db, 1, SETALL, marker);
// Shared Memory, neues Segment anlegen oder auf bestehendes Segment zurückgreifen
int id = shmget(IPC_PRIVATE, sizeof(KeyValueWrapper), IPC_CREAT|0777);
if(id < 0) {
printf("Shared Memory konnte nicht angelegt werden!\n");
} else {
printf("Shared Memory ID: %d\n\n", id);
}
// Segment an Adressraum des Prozesses anhängen
KeyValue_Wrapper = shmat(id, 0, 0);
KeyValue_Wrapper->counter = 0;
KeyValue_Wrapper->readcounter = 0;
// Werte aus der database.txt in struct Array laden
FILE *file = fopen("database.txt", "r");
if (file == NULL) {
printf("Error opening file!\n");
exit(1);
}
char **result = malloc(100);
while(fgets(line, sizeof(line), file)) {
int count = strtoken(line, " ", result, 2);
printf("Key: %s\n", result[0]);
printf("Value: %s", result[1]);
printf("Counter: %d\n\n", KeyValue_Wrapper->counter);
strcpy(KeyValue_Wrapper->keyValues[KeyValue_Wrapper->counter].key, result[0]);
strcpy(KeyValue_Wrapper->keyValues[KeyValue_Wrapper->counter].value, result[1]);
KeyValue_Wrapper->counter++;
}
fclose(file);
while(1) {
new_sock = accept(sock, (struct sockaddr *) &server, &addrlen);
if(fork() == 0) {
if(new_sock > 0) {
printf("Client %s ist verbunden ...\n", inet_ntoa(server.sin_addr));
}
// Willkommensnachricht für den Client
write(new_sock, "***************************************************\n", 52);
write(new_sock, "* *\n", 52);
write(new_sock, "* Welcome to this fresh Key-Value Server *\n", 52);
write(new_sock, "* *\n", 52);
write(new_sock, "***************************************************\n", 52);
write(new_sock, "* *\n", 52);
write(new_sock, "* Folgende Funktionen stehen zur Verfügung : *\n", 53);
write(new_sock, "* - PUT {key} {value} (Key-Value Wert speichern) *\n", 52);
write(new_sock, "* - GET {key} (Value eines Key abfragen) *\n", 52);
write(new_sock, "* - DEL {key} ( Key-Value Wert löschen ) *\n", 53);
write(new_sock, "* *\n", 52);
write(new_sock, "***************************************************\n", 52);
struct sembuf enter, leave; // structs für den Semaphor
enter.sem_num = leave.sem_num = 0; // Semaphor 0 in der Gruppe
enter.sem_flg = leave.sem_flg = SEM_UNDO;
enter.sem_op = -1; // blockieren, DOWN-Operation
leave.sem_op = 1; // freigeben, UP-Operation
while(strncmp(buffer, quit, 4) != 0) {
int size = read(new_sock, buffer, BUF-1);
if(size > 0) {
buffer[size] = '\0';
}
// GET
if (strncmp(buffer, stringGet, 3) == 0) {
semop(mutex, &enter, 1); // Eintritt in kritischen Bereich
KeyValue_Wrapper->readcounter += 1;
if(KeyValue_Wrapper->readcounter == 1) {
semop(db, &enter, 1);
}
semop(mutex, &leave, 1);
int getValue = get(buffer, KeyValue_Wrapper->counter);
if(getValue >= 0) {
write(new_sock, KeyValue_Wrapper->keyValues[getValue].value,
sizeof(KeyValue_Wrapper->keyValues[getValue].value));
} else if(getValue == -1) {
write(new_sock, "Fehler: Kein Value gefunden!\n", 29);
}
semop(mutex, &enter, 1);
KeyValue_Wrapper->readcounter -= 1;
if(KeyValue_Wrapper->readcounter == 0) {
semop(db, &leave, 1);
}
semop(mutex, &leave, 1); // Verlassen des kritischen Bereich
// PUT
} else if (strncmp(buffer, stringPut, 3) == 0) {
semop(db, &enter, 1); // Eintritt in kritischen Bereich
// sleep(10);
int putValue = put(buffer, KeyValue_Wrapper->counter);
write(new_sock, "Key gespeichert: ", 18);
write(new_sock, KeyValue_Wrapper->keyValues[KeyValue_Wrapper->counter].key,
sizeof(KeyValue_Wrapper->keyValues[KeyValue_Wrapper->counter].key));
write(new_sock, "\n", 1);
printf("Counter %i\n\n", KeyValue_Wrapper->counter);
printf("putValue: %i\n", putValue);
if(putValue == 0){
write(new_sock, "Key wurde mit neuem Value überschrieben.\n", 42);
} else {
KeyValue_Wrapper->counter++;
write(new_sock, "Erfolgreich gespeichert.\n", 25);
}
file = fopen("database.txt", "w+");
if(file == NULL){
printf("Error opening file!\n");
exit(1);
}
for (int i = 0; i < KeyValue_Wrapper->counter; i++) {
fprintf(file, "%s %s", KeyValue_Wrapper->keyValues[i].key,
KeyValue_Wrapper->keyValues[i].value);
}
fclose(file);
semop(db, &leave, 1); // Verlassen des kritischen Bereich
// DELETE
} else if (strncmp(buffer, stringDel, 3) == 0) {
semop(db, &enter, 1); // Eintritt in kritischen Bereich
int delValue = delete(buffer, KeyValue_Wrapper->counter);
if(delValue == 0) {
write(new_sock, "Value nicht gefunden!\n", 22);
} else {
KeyValue_Wrapper->counter--;
file = fopen("database.txt", "w+");
if(file == NULL){
printf("Error opening file!\n");
exit(1);
}
for (int i = 0; i < KeyValue_Wrapper->counter; i++) {
fprintf(file, "%s %s", KeyValue_Wrapper->keyValues[i].key,
KeyValue_Wrapper->keyValues[i].value);
}
fclose(file);
printf("Erfolgreich gelöscht!\n");
}
semop(db, &leave, 1); // Verlassen des kritischen Bereich
// quit
} else if(strncmp(buffer, quit, 4) != 0) {
write(new_sock, "Fehler: Keine gültige Funktion aufgerufen\n", 43);
}
}
}
close(new_sock);
}
// Socket schließen
close(sock);
return (EXIT_SUCCESS);
}
int strtoken(char *str, char *separator, char **token, int size) {
int i = 0;
token[0] = strtok(str, separator);
while(token[i++] && i < size) {
token[i] = strtok(NULL, separator);
}
return i;
}
// GET Funktion
int get(char* buffer, int counter) {
char **result = malloc(100);
printf("GET Funktion\n");
int count = strtoken(buffer, " ", result, 2);
for (int i = 0; i < KeyValue_Wrapper->counter; i++) {
if(strcmp(KeyValue_Wrapper->keyValues[i].key, result[1]) == 0) {
printf("Key gefunden: %s\n", KeyValue_Wrapper->keyValues[i].value);
return i;
}
}
return -1;
}
// PUT Funktion
int put(char* buffer, int counter) {
char **result = malloc(100);
printf("PUT Funktion\n");
int count = strtoken(buffer, " ", result, 3);
for(int i = 0; i < counter; i++) {
if(strcmp(KeyValue_Wrapper->keyValues[i].key, result[1]) == 0) {
strcpy(KeyValue_Wrapper->keyValues[i].value, result[2]);
printf("Key gefunden und überschrieben %s\n", KeyValue_Wrapper->keyValues[i].value);
return 0;
}
}
strcpy(KeyValue_Wrapper->keyValues[KeyValue_Wrapper->counter].key, result[1]);
printf("Key gespeichert: %s\n", KeyValue_Wrapper->keyValues[KeyValue_Wrapper->counter].key);
strcpy(KeyValue_Wrapper->keyValues[KeyValue_Wrapper->counter].value, result[2]);
printf("Value gespeichert: %s", KeyValue_Wrapper->keyValues[KeyValue_Wrapper->counter].value);
return 1;
}
// DELETE Funktion
int delete(char* buffer, int counter) {
int getValue = get(buffer, KeyValue_Wrapper->counter);
printf("getValue: %i\n", getValue);
if(getValue >= 0) {
swap(getValue, KeyValue_Wrapper->counter);
memset(KeyValue_Wrapper->keyValues[KeyValue_Wrapper->counter-1].key,
0, sizeof(KeyValue_Wrapper->keyValues[KeyValue_Wrapper->counter-1].key));
memset(KeyValue_Wrapper->keyValues[KeyValue_Wrapper->counter-1].value,
0, sizeof(KeyValue_Wrapper->keyValues[KeyValue_Wrapper->counter-1].value));
return 1;
}
return 0;
}
void swap(int a, int b) {
KeyValue temp = KeyValue_Wrapper->keyValues[a];
KeyValue_Wrapper->keyValues[a] = KeyValue_Wrapper->keyValues[b-1];
KeyValue_Wrapper->keyValues[b-1] = temp;
}