Cgi команды в браузере

Обновлено: 07.01.2025

Содержание

Главное назначение CGI

Обеспечение единообразного потока данных между сервером и прикладной программой, которая запускается из-под сервера. CGI определяет протокол обмена данными между сервером и программой.

CGI-скрипт - программа, написанная в соответствии со спецификацией Common Gateway Interface. CGI-скрипты могут быть написаны на любом языке программирования (C, C++ (язык программирования), PASCAL, FORTRAN и т.п.) или командном языке ( shell (Операционные Системы), cshell, командный язык MS-DOS, Perl и т.п.). Скрипт может быть написан даже на языке редактора EMAC в системах Unix.

Общий шлюзовый интерфейс CGI

CGI (Common Gateway Interface) — механизм доступа к программам на стороне веб-сервера. Спецификация CGI была разработана для расширения возможностей сервиса www за счет подключения различного внешнего программного обеспечения. При использовании CGI веб-сервер представляет браузеру доступ к исполнимым программам, запускаемым на его (серверной) стороне через стандартные потоки ввода и вывода.

Интерфейс CGI применяется для создания динамических веб-сайтов, например, когда веб-страницы формируются из результатов запроса к базе данных. Сейчас популярность CGI снизилась, т.к. появились более совершенные альтернативные решения (например, модульные расширения веб-серверов).

Веб-серверы

Созданием программного обеспечения веб-серверов занимаются многие разработчики, но наибольшую популярность имеют такие программные продукты, как Apache (Apache Software Foundation), IIS (Microsoft), Google Web Server (GWS, Google Inc.) и nginx.

Исторически первым браузером в современном понимании (т.е. с графическим интерфейсом и т.д.) была программа NCSA Mosaic, разработанная Марком Андерисеном и Эриком Бина. Mosaic имел довольно ограниченные возможности, но его открытый исходный код стал основой для многих последующих разработок. [3]

Принцип работы CGI

Обобщенный алгоритм работы через CGI можно представить в следующем виде:

Механизмы обмена данными

через переменные окружения;
через командную строку;
через стандартный ввод;
через стандартный вывод.

Переменные окружения

При запуске внешней программы сервер создает специфические переменные окружения, через которые передает приложению как служебную информацию, так и данные. Все переменные можно разделить на общие переменные окружения, которые генерируются при любой форме запроса, и запрос-ориентированные переменные.

Общие переменные окружения

SERVER_SOFTWARE - определяет имя и версию сервера.
SERVER_NAME - определяет доменное имя сервера.
GATEWAY_INTERFACE - определяет версию интерфейса.

Запрос-ориентированные окружения

Идентификация пользователя и его машины

REMOTE_HOST - доменный адрес машины, с которой осуществляется запрос.
REMOTE_ADDR - IP-адрес запрашивающей машины.
AUTH_TYPE - тип идентификации пользователя. Используется в случае если скрипт защищен от несанкционированного использования.
REMOTE_USER - используется для идентификации пользователя.
REMOTE_IDENT - данная переменная порождается сервером, если он поддерживает идентификацию пользователя по протоколу RFC-931. Рекомендовано использование этой переменной для первоначального использования скрипта.

Переменные, определяющие тип и длину передаваемой информации от клиента к серверу

CONTENT_TYPE - определяет MIME-тип данных, передаваемых скрипту. Используя эту переменную можно одним скриптом обрабатывать различные форматы данных.
CONTENT_LENGTH - определяет размер данных в байтах, которые передаются скрипту. Данная переменная чрезвычайно важна при обмене данными по методу POST, т. к. нет другого способа определить размер данных, которые надо прочитать со стандартного ввода.

Опции командной строки

Командная строка используется только при запросах типа ISIN-DEX . При HTML FORMS или любых других запросах неопределенного типа командная строка не используется. Если сервер определил, что к скрипту обращаются через ISINDEX -документ, то поисковый критерий выделяется из URL и преобразуется в параметры командной строки. При этом знаком разделения параметров является символ "+". Тип запроса определяется по наличию или отсутствию символа " mw-headline" >Формат стандартного ввода

Стандартный ввод используется при передаче данных в скрипт по методу POST. Объем передаваемых данных задается переменной окружения CONTENT_LENGTH , а тип данных - переменной CONTENT_TYPE . Если из HTML-формы надо передать запрос типа: a=b&b=c, то CONTENT_LENGTH =7, CONTENT_TYPE =application/x-www-form-urlencoded, а первым символом в стандартном вводе будет символ "а". Следует всегда помнить, что конец файла сервером в скрипт не передается, а поэтому завершать чтение следует по числу прочитанных символов. Позже мы разберем примеры скриптов и обсудим особенности их реализации в разных операционных системах.

Формат стандартного вывода

Content-type

Указывается в том случае, когда скрипт сам генерирует документ "на лету" и возвращает его клиенту. В этом случае реального документа в файловой системе сервера не остается. При использовании такого сорта скриптов следует учитывать, что не все серверы и клиенты отрабатывают так, как представляется разработчику скрипта. Так, при указании Content-type: text/html, некоторые клиенты не реализуют сканирования полученного текста на предмет наличия в нем встроенной графики. Обычно в Content-type указывают текстовые типы text/plain и text/html.

Location

Области применения CGI

Эти возможности обеспечиваются тем, что CGI-скрипт может быть подключен к базе данных или обращаться к файловой системе сервера. Таким образом CGI-скрипт может сохранять информацию в таблицах БД или файлах и получать ее оттуда по запросу, чего нельзя сделать средствами HTML.

Важно знать, что CGI — это не язык программирования! Это простой протокол, позволяющий веб-серверу передавать данные через stdin и читать их из stdout . Поэтому, в качестве CGI-обработчика может использоваться любая серверная программа, способная работать со стандартными потоками ввода-вывода.

Преимущества CGI

Многие возможности CGI сейчас дублируются такими технологиями, как например DHTML, ActiveX или Java-апплетами. Основными преимуществами использования серверных скриптов является то, что вы можете быть уверены, что все клиенты (за редким исключением, как правило связанным с блокировкой доступа к определенным ресурсам на уровне файрвола) смогут работать с серверным приложением. Клиентские-же программы могут быть просто отключены в браузере, или вовсе не поддерживаться.

Недостатки CGI

Самым большим недостатком этой технологии являются повышенные требования к производительности веб-сервера. Дело в том, что каждое обращение к CGI-приложению вызывает порождение нового процесса, со всеми вытекающими отсюда накладными расходами. Если же приложение написано с ошибками, то возможна ситуация, когда оно, например, зациклится. Браузер прервет соединение по истечении тайм-аута, но на серверной стороне процесс будет продолжаться, пока администратор не снимет его принудительно. В этом отношении клиентские скрипты имеют существенное преимущество, т. к. они выполняются локально.

Другим недостатком CGI является меньшая, по сравнению с другими решениями, защищенность веб-сервера. Неправильная настройка прав доступа к серверным ресурсам из CGI-приложения может поставить под угрозу не только работоспособность веб-сервера, но и информационную безопасность. Впрочем, любую сетевую технологию можно считать потенциально небезопасной уже по определению. [5]

Интернет — это глобальная компьютерная сеть, объединяющая сотни миллионов компьютеров в общее информационное пространство. Интернет представляет свою инфраструктуру для прикладных сервисов различного назначения, самым популярным из которых является Всемирная Паутина – World Wide Web (www).

WWW — сетевая технология прикладного уровня стека TCP/IP, построенная на клиент-серверной архитектуре и использующая инфраструктуру Интернет для взаимодействия между сервером и клиентом (рис. 1).

Серверы www (веб-серверы) — это хранилища гипертекстовой (в общем случае) информации, управляемые специальным программным обеспечением.

Документы, представленные в виде гипертекста называются веб-страницами. Несколько веб-страниц, объединенных общей тематикой, оформлением, связанных гипертекстовыми ссылками и обычно находящихся на одном и том же веб-сервере, называются веб-сайтом.

Для загрузки и просмотра информации с веб-сайтов используются специальные программы — браузеры, способные обрабатывать гипертектовую разметку и отображать содержимое веб-страниц.

Рис. 1. Архитектура сервиса WWW

Основной тип ресурсов Всемирной паутины — гипертекстовые страницы. Гипертекст — это обычный текст, размеченный специальными управляющими конструкциями — тегами. Браузер считывает теги и интерпретирует их как команды форматирования при выводе информации. Теги описывают структуру документа, а специальные теги, якоря и гиперссылки, позволяют установить связи между веб-страницами и перемещаться как внутри веб-сайта, так и между сайтами.

Т. Дж. Бернерс-Ли — «отец» Всемирной паутины

Компоненты WWW¶

Функционирование сервиса обеспечивается четырьмя составляющими:

Адресация веб-ресурсов. URL, URN, URI

Для доступа к любым сетевым ресурсам необходимо знать где они размещены и как к ним можно обратиться. Во Всемирной паутине для обращения к веб-документам изначально используется стандартизованная схема адресации и идентификации, учитывающую опыт адресации и идентификации таких сетевых сервисов, как e-mail, telnet, ftp и т.п. — URL, Uniform Resource Locator.

URL (RFC 1738) — унифицированный локатор (указатель) ресурсов, стандартизированный способ записи адреса ресурса в www и сети Интернет. Адрес URL имеет гибкую и расширяемую структуру для максимально естественного указания местонахождения ресурсов в сети. Для записи адреса используется ограниченный набор символов ASCII. Общий вид адреса можно представить так:

имя пользователя и его пароль, используемые для доступа к ресурсу уточняющая информация о месте нахождения ресурса (зависит от протокола).

В августе 2002 года RFC 3305 анонсировал устаревание URL в пользу URI (Uniform Resource Identifier), еще более гибкого способа адресации, вобравшего возможности как URL, так и URN (Uniform Resource Name, унифицированное имя ресурса). URI позволяет не только указавать местонахождение ресурса (как URL), но и идентифицировать его в заданном пространстве имен (как URN). Если в URI не указывать местонахождение, то с его помощью можно описывать ресурсы, которые не могут быть получены непосредственно из Интернета (автомобили, персоны и т.п.). Текущая структура и синтаксис URI регулируется стандартом RFC 3986, вышедшим в январе 2005 года.

Язык гипертекстовой разметки HTML¶

HTML ( `HyperText Markup Language <>`_ ) — стандартный язык разметки документов во Всемирной паутине. Большинство веб-страниц созданы при помощи языка HTML. Язык HTML интерпретируется браузером и отображается в виде документа, в удобной для человека форме. HTML является приложением SGML (стандартного обобщённого языка разметки) и соответствует международному стандарту ISO 8879.

HTML создавался как язык для обмена научной и технической документацией, пригодный для использования людьми, не являющимися специалистами в области вёрстки. Для этого он представляет небольшой (сравнительно) набор структурных и семантических элементов — тегов. С помощью HTML можно легко создать относительно простой, но красиво оформленный документ. Изначально язык HTML был задуман и создан как средство структурирования и форматирования документов без их привязки к средствам воспроизведения (отображения). В идеале, текст с разметкой HTML должен единообразно воспроизводиться на различном оборудовании (монитор ПК, экран органайзера, ограниченный по размерам экран мобильного телефона, медиа-проектор). Однако современное применение HTML очень далеко от его изначальной задачи. Со временем основная идея платформонезависимости языка HTML стала жертвой коммерциализации www и потребностей в мультимедийном и графическом оформлении.

Общий шлюзовый интерфейс CGI¶

CGI ( `Common Gateway Interface <>`_ ) — механизм доступа к программам на стороне веб-сервера. Спецификация CGI была разработана для расширения возможностей сервиса www за счет подключения различного внешнего программного обеспечения. При использовании CGI веб-сервер представляет браузеру доступ к исполнимым программам, запускаемым на его (серверной) стороне через стандартные потоки ввода и вывода.

Программное обеспечение сервиса WWW¶

Apache — свободное программное обеспечение, распространяется под совместимой с GPL лицензией. Apache уже многие годы является лидером по распространенности во Всемирной паутине в силу своей надежности, гибкости, масштабируемости и безопасности.

IIS (Internet Information Services) — проприетарный набор серверов для нескольких служб Интернета, разработанный Майкрософт и распространяемый с серверными операционными системами семейства Windows. Основным компонентом IIS является веб-сервер, также поддерживаются протоколы FTP, POP3, SMTP, NNTP.

Google Web Server (GWS) — разработка компании Google на основе веб-сервера Apache. GWS оптимизирован для выполнения приложений сервиса Google Applications.

Существует большое число программ-браузеров, но наибольшей популярностью пользуются следующие:

Internet Explorer (IE) — браузер, разработанный компанией Майкрософт и тесно интегрированный c ОС Windows. Платформозависим (поддержка сторонних ОС прекращена, начиная с версии 5). Единственный браузер, напрямую поддерживающий технологию ActiveX. Не полностью совместим со стандартами W3C, в связи с чем требует дополнительных затрат от веб-разработчиков.

Firefox — свободный кроссплатформенный браузер, разрабатываемый Mozilla Foundation и распространяемый под тройной лицензией GPL/LGPL/MPL. В основе браузера — движок Gekko, который изначально создавался для Netscape Communicator. Однако, вместо того, чтобы предоставить все возможности движка в стандартной поставке, Firefox реализует лишь основную его функциональность, предоставляя пользователям возможность модифицировать браузер в соответствии с их требованиями через поддержку расширений (add-ons), тем оформления и плагинов.

Safari — проприетарный браузер, разработаный корпорацией Apple и входящий в состав операционной системы Mac OS X. Бесплатно распространяется для операционных систем семейства Microsoft Windows. В браузере используется уникальный по производительности интерпретатор JavaScript и еще ряд интересных для пользователя решений, которые отсутствуют или не развиты в других браузерах.

Chrome — кроссплатформенный браузер с открытым исходным кодом, разрабатываемый компанией Google. Первая стабильная версия вышла 11 декабря 2008 года. В отличие от многих других браузеров, в Chrome каждая вкладка является отдельным процессом. В случае если процесс обработки содержимого вкладки зависнет, его можно будет завершить без риска потери данных других вкладок. Еще одна особенность — интеллектуальная адресная строка (Omnibox). К возможности автозаполнения она добавляет поисковые функции с учетом популярности сайта, релевантности и пользовательских предпочтений (истории переходов).

Opera — кроссплатформенный многофункциональный веб-браузер, впервые представленный в 1994 году группой исследователей из норвежской компании Telenor. Дальнейшая разработка ведется Opera Software ASA. Этот браузер обладает высокой скоростью работы и совместим с основными стандартами. Отличительными особенностями Opera долгое время являлись многостраничный интерфейс и возможность масштабирования веб-страниц целиком. На разных этапах развития в Opera были интегрированы возможности почтового/новостного клиента, адресной книги, клиента сети BitTorrent, агрегатора RSS, клиента IRC, менеджера закачек, WAP-браузера, а также поддержка виджетов — графические модулей, работающих вне окна браузера. Роботы-«пауки»

Статья гуляет в интернете уже довольно давно, но, как автор думаю имею право на ее перепост здесь. Многое (если не все) написаное здесь устарело, и может показаться бесполезным с первого взгляда, однако пройдя этот путь, спустя 6 лет могу сказать, это не оказалось лишним. Итак.
В этой статье я хочу рассказать о CGI интерфейсе вообще, его реализации для windows и использовании при написании CGI-программ языка ассемблер в частности. В рамки этой статьи не входит полное описание CGI, так-как в Интернете материала по этому вопросу просто море и пересказывать все это здесь я просто не вижу смысла.

Теория CGI

Как уже говорилось выше, после получения данных сервер должен преобразовать их и передать CGI программе. В стандартной спецификации CGI введенные клиентом данные при запросе GET помещаются сервером в переменную среды программы «QUERY_STRING». При запросе POST данные помещаются в стандартный поток ввода приложения, откуда могут быть им считаны. Кроме того, при таком запросе сервером устанавливаются еще две переменные среды — CONTENT_LENGTH и CONTENT_TYPE, по которым можно судить о длине запроса в байтах и о его содержании.
Помимо самих данных сервером устанавливаются и другие переменные окружения вызываемой программы, приведу некоторые из них:

REQUEST_METHOD
Описывает каким именно методом получены данные
Пример:REQUEST_METHOD=GET

QUERY_STRING
Строка запроса, если использовался метод GET
Пример:QUERY_STRING= your_name=Pupkin&your_age=90&hobby=asm

CONTENT_LENGTH
Длина в байтах тела запроса
Пример:CONTENT_LENGTH=31

CONTENT_TYPE
Тип тела запроса

GATEWAY_INTERFACE
Версия протокола CGI
Пример:GATEWAY_INTERFACE=CGI/1.1

REMOTE_ADDR
IP-Адрес удаленного хоста, то бишь клиента, нажавшего кнопочку в форме
Пример:REMOTE_ADDR=10.21.23.10

SCRIPT_NAME
Имя скрипта, использованное в запросе.
Пример:SCRIPT_NAME=/cgi-bin/gols.pl

SCRIPT_FILENAME
Имя файла скрипта на сервере.
Пример:SCRIPT_FILENAME=c:/page/cgi-bin/gols.pl

SERVER_SOFTWARE
Программное обеспечение сервера
Пример:Apache/1.3.19 (WIN32)
Вызываемая CGI-программа может прочитать любую из переменных своего окружения, установленных сервером и использовать ее в своих интересах.
В общем-то это вкратце все, для получения более подробной информации о Общем Шлюзовом Интерфейсе смотрите специализированную документацию, это описание я сделал для того, чтобы напомнить вам, а если не знали то ввести в курс дела. Давайте попробуем что-нибудь сделать на практике.

Практическая часть

@echo off
rem Заголовок апроса
echo Content-type: text/html
echo.
rem Тело запроса
echo "Привет!<br>
echo "С запросом GET пришли данные: %QUERY_STRING%

Программа должна уметь читать стандартный поток ввода (stdin), чтобы получить доступ к данным, переданным методом POST;
Программа должна уметь писать в стандартный поток вывода (stdout), чтобы передать результат своей работы серверу;
Из первых двух пунктов следует, то, что для того, чтобы сервер мог передать нашей программе что-либо в stdin, а она могла ему что-либо ответить в stdout CGI-программа должна быть консольным приложением;
Наша программа должна уметь читать переменные своего окружения.

STD_INPUT_HANDLE — для stdin (стандартный ввод);
STD_OUTPUT_HANDLE — для stdout (стандартный вывод);
STD_ERROR_HANDLE — для stderr.

Функция возвратит необходимый нам для операций чтения/записи хэндл. Следующее что нам необходимо делать это писать/читать эти потоки. Делается это обычными операциями чтения/записи файлов, т.е. ReadFile и WriteFile. Тут есть одна тонкость, можно подумать, что для этих целей можно использовать WriteConsole/ReadConsole, да это действительно справедливо для консоли и будет прекрасно работать, результаты, так же как и с WriteFile будут выводиться на консоль, но продолжаться это будет пока мы не запустим нашу программу как скрипт на сервере. Происходит это потому что, когда нашу программу запускает сервер хндлы, возвращаемые функцией «GetStdHandle» уже не будут хндлами консоли как таковыми, они будут хэндлами pipe, что необходимо для связи двух приложений.
Вот небольшой пример того, как должна выглядеть CGI-программа на ассемблере:

.386
.model flat,stdcall
includelib import32.lib
.const
PAGE_READWRITE = 4h
MEM_COMMIT = 1000h
MEM_RESERVE = 2000h
STD_INPUT_HANDLE = -10
STD_OUTPUT_HANDLE = -11

.data
hStdout dd ?
hStdin dd ?
hMem dd ?
header:
db 'Content-Type: text/html',13,10,13,10,0
start_html:
db 'Окружение CGI-программы выглядит так:<br>',13,10,0
for_stdin:
db 'STDIN программы содержит:<br>',13,10,0
end_html:

db '',13,10,0
nwritten dd ?
toscr db 10 dup (32)
db ' - Тип файла',0
.code
_start:

xor ebx,ebx
call GetStdHandle,STD_OUTPUT_HANDLE
mov hStdout,eax
call GetStdHandle,STD_INPUT_HANDLE
mov hStdin,eax

call write_stdout, offset header
call write_stdout, offset start_html

call VirtualAlloc,ebx,1000,MEM_COMMIT+MEM_RESERVE,PAGE_READWRITE
mov hMem,eax
mov edi,eax
call GetEnvironmentStringsA
mov esi,eax
next_symbol:
mov al,[esi]
or al,al
jz end_string
mov [edi],al
next_string:
cmpsb
jmp short next_symbol
end_string:
mov [edi],'>rb<'
add edi,3
cmp byte ptr [esi+1],0
jnz next_string
inc edi
stosb
call write_stdout, hMem
call write_stdout, offset for_stdin

call GetFileSize,[hStdin],ebx
mov edi,hMem
call ReadFile,[hStdin],edi, eax,offset nwritten, ebx
add edi,[nwritten]
mov byte ptr [edi],0
call write_stdout, hMem
call write_stdout, offset end_html
call VirtualFree,hMem
call ExitProcess,-1

write_stdout proc bufOffs:dword
call lstrlen,bufOffs
call WriteFile,[hStdout],bufOffs,eax,offset nwritten,0
ret
write_stdout endp
extrn GetEnvironmentStringsA:near
extrn GetStdHandle:near
extrn ReadFile:near
extrn WriteFile:near
extrn GetFileSize:near
extrn VirtualAlloc:near
extrn VirtualFree:near
extrn ExitProcess:near
extrn lstrlen:near
ends
end _start

Думаю многие знают, как работает CGI взаимодействие между клиентом и сервером: клиент получает от сервера и отдает серверу данные через стандартные stdin и stdout. Многие наверное даже сами писали CGI клиентов, ведь по сути — любой скрипт для веб-сервера это и есть CGI-клиент.
А многие ли задавались вопросом, как именно происходит эта «магия»? Каким образом стандартные функции для ввода/вывода вместо экрана взаимодействуют с сервером?

Запускать дочерний процес — CGI скрипт
Передавать скрипту переменные окружения и переменные командной строки
Принимать от скрипта ответ
Завершаться, когда завершится процесс клиента

CGI-клиент

Пояснения к коду клиентов

Если из CGI-сервера запустить клиента на С++, то на экран выведется информация о переменных командной строки, три переменные окружения с именами «Content-Length», «VARIABLE2» и «VARIABLE3», а также все содержимое которое получено от сервера в stdin.
Если из CGI-сервера запустить клиента на Python, то на экран выведется информация о переменных окружения с именами «Content-Length», «VARIABLE2» и «VARIABLE3», а также все содержимое которое получено от сервера в stdin.

Надо отметить, что переменная окружения «Content-Length» должна быть сформирована сервером таким образом, чтобы быть числом меньше либо равным количеству байт в stdin. Это необходимо потому, что клиент никаким другим образом не может узнать данную информацию кроме как от сервера.

CGI-сервер

В отличии от клиентских скриптов, код CGI сервера в сети найти совсем не просто, поэтому мой код собран из различных обрывистых и часто содержащих ошибки примеров. Кое-что добавил от себя, чтобы было более наглядно.

Пояснения к коду сервера

При такой инициализации сервер будет взаимодействовать с процессом "./Main_Child.exe". Так я назвал скомпилированного клиента на С++.
Если в качестве переменных командной строки задать массив , то сервер будет взаимодействовать со скриптом на питоне.

После глобальных переменных я написал кроссплатформенный вариант функции _spawnve. Если коротко — то эта функция создает процесс, память которого полностью идентична текущему процессу и передает новому процессу другие переменные командной строки и окружения.

Заканчивается сервер функцией «main», большую часть которой (как можно догадаться по английским комментариям) я взял из разных сторонних источников. Из кода этой функции видно, что «вся соль» перенаправления ввода/вывода между процессами организована с помощью «pipe» (каналов).
Механизм каналов довольно простой и стандартный, он почти одинаково реализован как в Windows так и в Linux. Чтобы связать эти два подхода, в самом начале исходника я добавил простое переопределение:

В конце функции «main» организован бесконечный цикл, в котором сервер принимает от клиента ответ и передает этот ответ на экран. Выход из цикла произойдет когда клиентский процесс завершится.

Заключение

Несмотря на свой солидный возраст, CGI — интерфейс остается одним из самых распространенных интерфейсов межпроцессного взаимодействия. Подавляющее большинство веб-серверов и веб-сайтов взаимодействуют именно с помощью этого интерфейса. Надеюсь данная статья будет полезна тем, кто захочет понять, а может и реализовать в собственных проектах не только клиентскую, но и серверную часть CGI.

Все исходники можно найти: тут.
В папках «cgi_main» и «child» находятся проекты для Visual Studio.
Чтобы запустить пример под Линукс, достаточно скопировать содержимое папки «src» и запустить скрипт «compile.py». Должно получиться что-то вроде этого:

Читайте также: