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2010年5月 的存档

DNS解析协议的C语言简单实现

五月 11th, {2010 9 条评论 22,950 人阅读过  

仔细看了看DNS协议的相关东西,其实实际编程的时候根本用不到DNS细节的东西,要获取域名的时候经终端下用host或者nslookup指令就可以,在c里面使用gethostbyname或者getaddrinfo都能很轻松得将dns域名解析为ip地址,写这个纯粹出于个人兴趣,或者说是闲得吧。

在进行域名解析的时候,解析程序向域名服务器发起请求,域名服务器也就是在操作系统网络配置的时候写进去的那个DNS服务器地址,或者也有可能是由ISP提供的自动获取的,原理都一样,域名服务器收到请求后进行处理,首先在本地缓存中查找对应的域名,找到后将IP地址直接返回,找不到就向其它的授权服务器请求数据,又可以分为著名的递归查询和非递归查询。

递归查询就是说自始至终都由一台域名服务器进行查询,它在自己这里找不到的时候会向其它的域名服务器请求并且获取数据,然后返回给请求方。

非递归查询是指域名服务器收到请求后,如果自己有这个域名的信息就返回,如果没有就返回其它域名服务器的指针,请求方再根据这些域名服务器再发起查询。

按自己的理解瞎扯了一通,也不知道准不准确,关于DNS的相关资料网上有的是,中文的都大批大批的。

DNS服务器的原理其实没什么好说的,每天都在跟DNS打交道,但DNS的协议在实现上还是稍微有点意思的,本来想写个程序来测试一个我所了解的DNS协议,后来在写的时候还真发现一个小问题,DNS域名有时候会是一个主域名的别名,比如www.baidu.com,它就是www.a.shifen.com这个域名的别名,在DNS请求发送过去之后,response里面会有一个类型为CNAME的Answers项,里面包含了主域名的相关信息(其实也就是主域名的名称和TTL),在这个应答消息里面可能会出现多个域名消息,比如每个Answers的第一个字段就是一个域名,当然为了减少数据包的容量,DNS系统对域名进行了压缩,同一个域名只会出现一次,其它的时候再出现的话就会用一个DNS指针表示。
比如域名:www.baidu.com在数据包中的表示是 03 77 77 77 05 62 61 69 64 75 03 63 6f 6d 00

粗体的是长度,将域名中的点去掉,用长度来分隔域名,以0结束。DNS允许的长度为0-63个字节,所以一个8位的长度最高两位都为0。

而如果此处域名重复出现,信令中便会用DNS指针代替长度,指针为两个字节,16位的最位都为1,剩下的14位表示在在整个数据包中的偏移量,当程序读取到c00c的时候很容易判断它是一个指针而不是一个长度字段,于是根据c00c指向的领移量,即从数据包开始后的第12个字节,跳转过去读取出域名信息。

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netdb.h>
 
#define DNS_SVR "211.68.71.4"
 
#define DNS_HOST  0x01
#define DNS_CNAME 0x05
 
int socketfd;
struct sockaddr_in dest;
 
static void 
send_dns_request(const char *dns_name);
 
static void
parse_dns_response();
 
/**
 * Generate DNS question chunk
 */
static void 
generate_question(const char *dns_name
		, unsigned char *buf , int *len);
 
/**
 * Check whether the current byte is 
 * a dns pointer or a length
 */
static int
is_pointer(int in);
 
/**
 * Parse data chunk into dns name
 * @param chunk The complete response chunk
 * @param ptr The pointer points to data
 * @param out This will be filled with dns name
 * @param len This will be filled with the length of dns name
 */
static void
parse_dns_name(unsigned char *chunk , unsigned char *ptr
		, char *out , int *len);
 
int main(int argc , char *argv[]){
 
	if(argc != 2){
		printf("Usage : %s <domain name>\n" , argv[0]);
		exit(-1);
	}
	socketfd = socket(AF_INET , SOCK_DGRAM , 0);
	if(socketfd < 0){
		perror("create socket failed");
		exit(-1);
	}
	bzero(&dest , sizeof(dest));
	dest.sin_family = AF_INET;
	dest.sin_port = htons(53);
	dest.sin_addr.s_addr = inet_addr(DNS_SVR);
 
	send_dns_request(argv[1]);
 
	parse_dns_response();
 
	return 0;
}
 
static void parse_dns_response(){
 
	unsigned char buf[1024];
	unsigned char *ptr = buf;
	struct sockaddr_in addr;
	char *src_ip;
	int n , i , flag , querys , answers;
	int type , ttl , datalen , len;
	char cname[128] , aname[128] , ip[20] , *cname_ptr;
	unsigned char netip[4];
	size_t addr_len = sizeof(struct sockaddr_in);
 
	n = recvfrom(socketfd , buf , sizeof(buf) , 0
		, (struct sockaddr*)&addr , &addr_len);
	ptr += 4; /* move ptr to Questions */
	querys = ntohs(*((unsigned short*)ptr));
	ptr += 2; /* move ptr to Answer RRs */
	answers = ntohs(*((unsigned short*)ptr));
	ptr += 6; /* move ptr to Querys */
	/* move over Querys */
	for(i= 0 ; i < querys ; i ++){
		for(;;){
			flag = (int)ptr[0];
			ptr += (flag + 1);
			if(flag == 0)
				break;
		}
		ptr += 4;
	}
	printf("-------------------------------\n");
	/* now ptr points to Answers */
	for(i = 0 ; i < answers ; i ++){
		bzero(aname , sizeof(aname));
		len = 0;
		parse_dns_name(buf , ptr , aname , &len);
		ptr += 2; /* move ptr to Type*/
		type = htons(*((unsigned short*)ptr));
		ptr += 4; /* move ptr to Time to live */
		ttl = htonl(*((unsigned int*)ptr));
		ptr += 4; /* move ptr to Data lenth */
		datalen = ntohs(*((unsigned short*)ptr));
		ptr += 2; /* move ptr to Data*/
		if(type == DNS_CNAME){
			bzero(cname , sizeof(cname));
			len = 0;
			parse_dns_name(buf , ptr , cname , &len);
			printf("%s is an alias for %s\n" , aname , cname);
			ptr += datalen;
		}
		if(type == DNS_HOST){
			bzero(ip , sizeof(ip));
			if(datalen == 4){
				memcpy(netip , ptr , datalen);
				inet_ntop(AF_INET , netip , ip , sizeof(struct sockaddr));
				printf("%s has address %s\n" , aname , ip);
				printf("\tTime to live: %d minutes , %d seconds\n"
						, ttl / 60 , ttl % 60);
			}
			ptr += datalen;
		}
 
	}
	ptr += 2;
}
 
static void
parse_dns_name(unsigned char *chunk
		, unsigned char *ptr , char *out , int *len){
	int n , alen , flag;
	char *pos = out + (*len);
 
	for(;;){
		flag = (int)ptr[0];
		if(flag == 0)
			break;
		if(is_pointer(flag)){
			n = (int)ptr[1];
			ptr = chunk + n;
			parse_dns_name(chunk , ptr , out , len);
			break;
		}else{
			ptr ++;
			memcpy(pos , ptr , flag);	
			pos += flag;
			ptr += flag;
			*len += flag;
			if((int)ptr[0] != 0){
				memcpy(pos , "." , 1);
				pos += 1;
				(*len) += 1;
			}
		}
	}
 
}
 
static int is_pointer(int in){
	return ((in & 0xc0) == 0xc0);
}
 
static void send_dns_request(const char *dns_name){
 
	unsigned char request[256];
	unsigned char *ptr = request;
	unsigned char question[128];
	int question_len;
 
 
	generate_question(dns_name , question , &question_len);
 
	*((unsigned short*)ptr) = htons(0xff00);
	ptr += 2;
	*((unsigned short*)ptr) = htons(0x0100);
	ptr += 2;
	*((unsigned short*)ptr) = htons(1);
	ptr += 2;
	*((unsigned short*)ptr) = 0;
	ptr += 2;
	*((unsigned short*)ptr) = 0;
	ptr += 2;
	*((unsigned short*)ptr) = 0;
	ptr += 2;
	memcpy(ptr , question , question_len);
	ptr += question_len;
 
	sendto(socketfd , request , question_len + 12 , 0
	   , (struct sockaddr*)&dest , sizeof(struct sockaddr));
}
 
static void
generate_question(const char *dns_name , unsigned char *buf , int *len){
	char *pos;
	unsigned char *ptr;
	int n;
 
	*len = 0;
	ptr = buf;	
	pos = (char*)dns_name; 
	for(;;){
		n = strlen(pos) - (strstr(pos , ".") ? strlen(strstr(pos , ".")) : 0);
		*ptr ++ = (unsigned char)n;
		memcpy(ptr , pos , n);
		*len += n + 1;
		ptr += n;
		if(!strstr(pos , ".")){
			*ptr = (unsigned char)0;
			ptr ++;
			*len += 1;
			break;
		}
		pos += n + 1;
	}
	*((unsigned short*)ptr) = htons(1);
	*len += 2;
	ptr += 2;
	*((unsigned short*)ptr) = htons(1);
	*len += 2;
}

分类: Protocol 标签: , ,

Slackware系统中为LaTeX安装CJK解决中文问题

五月 8th, {2010 7 条评论 10,922 人阅读过  

过几天要做presentation,想借这个机会把LaTeX好好学学,今天在解决中文问题的时候着实把我卡住了,广泛搜索了各方面的资料,一直搞了好几个小时才弄好,把过程总结一下。

首先下载CJK,我在CJK的官网上下载的cjk-4.8.2.tar.gz,解压之后把里面的texinput目录拷贝到/usr/share/texmf/tex/latex/CJK目录下,CJK这个目录默认是没有的,自己创建一个。

从/media/win/WINDOWS/Fonts目录下找到simsun.ttc,simfang.ttf, simhei.ttf,simkai.ttf这四个字体文件,把ttc改成ttf,然后把这四个文件拷贝到/usr/share/texmf/fonts/truetype/chinese目录下就可以了,chinese目录可能默认也没有,自己创建一个。

下载gdbfonts,记不清是在哪里下载的了,gbkfonts-linux-0.3.tar.bz2,里面有三个可执行文件appendconf,go,gbkfonts-glibc2.3,前两个是脚本文件。把gbkfonts-glibc2.3重命名为gbkfonts,并将这三个文件拷贝到/usr/local/bin里面(这样做纯粹是为了以用调用方便)。

进入/usr/share/texmf目录(也可以是一个自己创建的目录,生成的所有和CJK相关的文件都会保存在这个目录里面,不使用系统目录的目的是可以在将来重装系统的时候继续保留中文配置,我估计我也不太可能会重装系统了,也不想弄出各种目录,就直接用系统目录了),然后执行

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go fonts/truetype/chinese

根据ttf字体来生成TeX字体,并生成各种各样的配置文件。

接着执行下面的命令来组织配置文件

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appendconf /usr/share/texmf

生成字体之后会有几个map文件,这些map文件里面定义了字体名字和字体文件名之间的映射关系,为了让dvips这样的工具能知道使用哪个map文件,需要修改下面的配置文件

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vi /usr/share/texmf/dvips/config/config.ps

找到o |lpr这一行注释掉并在后面加上 p +cjk.map这一行。

如果/usr/share/texmf/fonts/map/dvips目录下没有cjk.map这个文件,那么找到这个文件把它复制过来。

最后更新一下TeX字体数据库就可以了

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mktexlsr

这个时候其实已经算成功了,结果输出的虽然是中文,可都是些乱七八糟的字,根本不是我想要的,我写个“中国”,它显示“涓球”,然后这个问题我郁闷了三个多小时,最后怀疑是vim的原因,以前在新建文件的时候都会先touch一个文件,然后再用vim打开编辑,突然想到touch出来的这个文件是用utf8编码的,而且vim的编码方式设置的也是utf8,而CJK的字符集是GBK,会不会和这个有关系,后来就改了一下vim的编码格式

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:set encoding=gb2312

OK,再编译就成功地看到中文了,哎,就这么点事我就从中午一直搞到晚上,郁闷啊。

分类: LaTeX 标签: ,

gstreamer播放wav文件

五月 6th, {2010 3 条评论 10,664 人阅读过  

有网友留言希望我在飞信上加上声音提示,下午的时候整了整,很早以前写过一个直接操作/dev/dsp的小程序用来播放wav,后来发现在当另一个程序在使用这个设备文件的时候,程序就无法打开/dev/dsp这个文件,也就无法完成播放,但因为实现简单我在飞信的第一个版本里面用了这种方法,后来觉得不好就直接把声音提示给去掉了。

在网上查了一下实现wav播放的方法,大多数都是这种直接操作/dev/dsp的,GTK也没有像QT那样的直接播放音频文件的类,于是我只好使用第三方的库了,网上很流行的gstreamer,今天简单读了一下它的手册,发现gstreamer确实是很强大,和GTK一样,它也是基于面向对象的思想来实现的,C语言的面向对象,这样对象和对象之间的继承和派生的关系他们都实现的很完美,有时间一定要仔细研究一下具体的实现方法,gstreamer还有一个更强大的特点是它的管道流机制,gstreamer里面的基本元素是element,element上有pad,每一个element都是一个独立的组件,来完成相应的功能,pad应该可以理解成接口吧,我也不知道该翻译成什么,element之间通过各种pad连接起来形成一个pipe,数据流就在这个pipe里面流动,每经过一个element就会经过一层过滤,比如经过数据压缩的element,数据解码的element,这让我想到了很多年前开发OA的时候里面的工作流,不过这种机制用在这里确实是个好主意,要实现一个复杂的功能只需要把各种独立实现某个小功能的element连接成一个pipe,数据流依次流过这个pipe的时候就完成了对这个数据流的复杂的处理,可扩展性也很高,当需要新的功能的时候只需要开发新的组件,提供相应的接口就可以添加到应用程序中去。

gst-inspect命令列出当前系统中已经安装了的gstreamer组件以及这些组件所具有的特性。

gst-launch命令创建并运行一个pipe,组件之间的管道用”!”作为分隔符,为了跟shell的管道分隔符区分开没有用”|”,下面是几个例子:

播放一个mp3文件,第二个组件mad是用来对mp3进行解码的,我系统上没装这个组件…
gst-launch filesrc location=music.mp3 ! mad ! osssink

其中location是组件filesrc的一个属性,filesrc是要从一个文件读取源数据,location指出了文件的路径
具体还有很多,详见http://linux.about.com/library/cmd/blcmdl1_gst-launch.htm

播放wav的时候需要用到wavparse这个组件,它在gst-plugins-good这个包里面,我的slackware没有预装,我在slackbuild.org上下载上来装上了。

在命令行用gst-launch命令播放的时候跟播放mp3时候类似,但在程序里面实现的时候就不同了,简单的把filesrc,wavparse和alsasink这三个组件连接起来会失败,这困扰了我好久,最后终于弄明白了,wavparse这个组件的sink pad只能在数据流来了以后才可以连接,因为wavparse需要先知道输入给它的数据的类型,所以在wavparse创建的时候link就会失败。解决的办法是使用信号动态地连接pad,gst_bin_add_many这个函数调用的时候会触发add_pad信号,回调函数参数列表里面就有新创建的pad,把这个pad连接到alsasink的sink pad上去就可以了,下面是gstreamer播放wav的源码:

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#include <gst/gst.h>
 
static void
add_pad (GstElement *element , GstPad *pad , gpointer data){
 
	gchar *name;
	GstElement *sink = (GstElement*)data;
 
	name = gst_pad_get_name(pad);
	gst_element_link_pads(element , name , sink , "sink");
	g_free(name);
}
 
static gboolean
bus_watch(GstBus *bus , GstMessage *msg , gpointer data)
{
    GMainLoop *loop = (GMainLoop *) data;
    if(GST_MESSAGE_TYPE(msg) == GST_MESSAGE_EOS){
        g_main_loop_quit(loop);
    }
    return TRUE;
}
 
void
play_file(const char *filename){
 
	GMainLoop *loop;
	GstElement *pipeline;
	GstBus *bus;
	GstElement *source , *parser , *sink;
 
	loop = g_main_loop_new(NULL , TRUE);
 
	pipeline = gst_pipeline_new("audio-player");
 
	source = gst_element_factory_make("filesrc" , "source");
	parser = gst_element_factory_make("wavparse" , "parser");
	sink = gst_element_factory_make("alsasink" , "output");
 
	g_object_set(G_OBJECT(source) , "location"
			, filename , NULL);
 
	bus = gst_pipeline_get_bus(GST_PIPELINE(pipeline));
	gst_bus_add_watch(bus , bus_watch , loop);
	g_object_unref(bus);
 
	gst_bin_add_many(GST_BIN(pipeline)
			, source , parser , sink , NULL);
 
	g_signal_connect(parser
			, "pad-added" , G_CALLBACK(add_pad) , sink);
 
	if(! gst_element_link(source , parser)){
		g_warning("linke source to parser failed");
	}
 
	gst_element_set_state(pipeline , GST_STATE_PLAYING);
	printf("Start playing...\n");
	g_main_loop_run(loop);
	printf("Playing stopped!!!\n");
	gst_element_set_state(pipeline , GST_STATE_NULL);
	g_object_unref(pipeline);
}
 
int
main(int argc , char *argv[]){
 
	gst_init(&argc , &argv);
 
	play_file(argv[1]);
 
	return 0;
}

编译:

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$gcc -o gst gst.c `pkg-config --cflags --libs gstreamer-0.10`

分类: C/C++ 标签: , ,