Fastcgi协议定义解释与说明

朱雀 2022-09-27 00:26 175阅读 0赞

转自：http://wangnow.com/article/28-fastcgi-protocol-specification

首先介绍响应的数据，比较简单，再者我们对返回的数据比较敏感……  
1 响应格式  
如（十六进制方式显示）

序列 0  1  2  3  4  5  6  7 ...
    数值 01 06 00 01 01 1D 03 00...

序列0（值01）为version，固定取1即可  
序列1（值06）为type，代表FCGI\_STDOUT，表示应用的输出  
序列2 3（00 01）代表2字节的请求id，默认取1即可（准确说应该是和请求应用时发送的id一致，这里假设请求和响应的id都是1）  
序列4 5（01 1D）代表2字节的输出长度，最大为65535，例如当前内容长度为(0x01 << 8) + 0x1D = 285  
序列6（03）代表填充padding字节数（填充为满8字节的整数倍），例如当前填充（以0填充）长度为8 - 285 % 8 = 3，即获取输出长度（285）的内容后要跳过的字节数，当然如果为8就无需填充了  
序列7（00）为保留字节  
8字节（序列7）之后为具体内容（contentData）和填充内容（paddingData）  
  
最后为通知web服务器的请求结束记录，具体内容如下

序列 0  1  2  3  4  5  6  7 ...
    数值 01 03 00 01 00 08 00 00...

其中序列1（03）type代表FCGI\_END\_REQUEST，即请求结束，8字节之后为contentData（EndRequestBody）和paddingData  
EndRequestBody的内容也比较个性，是单独定义的

typedef struct {
         unsigned char appStatusB3;
         unsigned char appStatusB2;
         unsigned char appStatusB1;
         unsigned char appStatusB0;
         unsigned char protocolStatus;
         unsigned char reserved[3];
    } FCGI_EndRequestBody;

appStatus占了四个字节，定义为cgi通过调用系统退出返回的状态码（The application sets the protocolStatus component to FCGI\_REQUEST\_COMPLETE and the appStatus component to the status code that the CGI program would have returned via the exit system call.）Linux正常的程序退出默认是返回0（应该是吧？我记着是……）  
  
protocolStatus的值可以是

#define FCGI_REQUEST_COMPLETE 0
    #define FCGI_CANT_MPX_CONN 1
    #define FCGI_OVERLOADED 2
    #define FCGI_UNKNOWN_ROLE 3

因此最后FCGI\_END\_REQUEST的contentData为

序列 0  1  2  3  4  5  6  7
    数值 00 00 00 00 00 00 00 00

0-3序列为appStatus  
4序列protocolStatus为0（FCGI\_REQUEST\_COMPLETE）  
5-7序列为保留的3字节reserved\[3\]  
  
2 请求格式

序列 0  1  2  3  4  5  6  7 ...
    数值 01 01 00 01 00 08 00 00...

序列0（值01）为version  
序列1（值01）为type，代表FCGI\_BEGIN\_REQUES，表示开始发送请求   
序列2 3（00 01）代表2字节的请求id，默认取1即可  
请求开始的记录稍微特殊，发送的内容（contentData）如下格式

typedef struct {
         unsigned char roleB1;
         unsigned char roleB0;
         unsigned char flags;
         unsigned char reserved[5];
    } FCGI_BeginRequestBody;

#role的可以取如下三个值
    #define FCGI_RESPONDER 1
    #define FCGI_AUTHORIZER 2
    #define FCGI_FILTER 3

我们取1（FCGI\_RESPONDER）为啥？说是和经典的CGI/1.1作用一样（http那些东西）  
flags取0表示本次请求完毕后即关闭链接。

序列 0  1  2  3  4  5  6  7
    数值 00 01 00 00 00 00 00 00

0和1序列代表role为1（FCGI\_RESPONDER）  
2序列为flags 0  
3-7序列为reserved\[5\]  
  
再说下协议中FCGI\_PARAMS中的Name-Value Pairs，目的是提供应用层一些必要的变量（类似http中的header：headerName-headerValue，当然可以为多个），详细定义见 [http://www.fastcgi.com/devkit/doc/fcgi-spec.html\#S3.4][http_www.fastcgi.com_devkit_doc_fcgi-spec.html_S3.4]  
其中一种定义格式如下：

typedef struct {
         unsigned char nameLengthB0; /* nameLengthB0 >> 7 == 0 */
         unsigned char valueLengthB3; /* valueLengthB3 >> 7 == 1 */
         unsigned char valueLengthB2;
         unsigned char valueLengthB1;
         unsigned char valueLengthB0;
         unsigned char nameData[nameLength];
         unsigned char valueData[valueLength
         ((B3 & 0x7f) << 24) + (B2 << 16) + (B1 << 8) + B0];
    } FCGI_NameValuePair14;

结合实例说明下

序列 0  1  2  3  4  5  6  7 ...
    数值 00 04 00 01 04 EB 05 00...

序列1（04）代表FCGI\_PARAMS  
序列7之后的为相应的名字（Name）长度（nameLength）、值（Value）长度（valueLength）、名字（nameData）、值（valueData）  
其中规定名字或者值的长度如果大于127字节，则要以4字节存储，如下

序列 0  1  2  3  4  5  6  7 ............
    数值 0F 80 00 00 91 S  C  R IPT_FILENAME/data/www/......

序列0的0F即十进制的15（SCRIPT\_FILENAME的长度），不大于127所以占一个字节  
序列1的80即十进制的128，大于127，说明要占用4字节（80 00 00 91），长度为

((B3 & 0x7f) << 24) + (B2 << 16) + (B1 << 8) + B0

算算等于多少呢？如果对位移、与等操作符号不熟悉的话，更详细的介绍见 [之前的文章][Link 1]  
  
3 其他说明  
各个值的详细定义参见 [http://www.fastcgi.com/devkit/doc/fcgi-spec.html\#S8][http_www.fastcgi.com_devkit_doc_fcgi-spec.html_S8]  
以下做一些概要说明  
记录（Records，可以顺序发送或者接受多个记录）的格式具体定义如下

typedef struct {
         unsigned char version;
         unsigned char type;
         unsigned char requestIdB1;
         unsigned char requestIdB0;
         unsigned char contentLengthB1;
         unsigned char contentLengthB0;
         unsigned char paddingLength;
         unsigned char reserved;
         unsigned char contentData[contentLength];
         unsigned char paddingData[paddingLength];
    } FCGI_Record;

\#前八字节定义为Header（可以这么理解，头信息+响应内容，想想htpp协议中的header+body就明白了）  
\#协议说明中把这部分定义为FCGI\_Header（以上红色字体部分），即：

#version定义为1
    #define FCGI_VERSION_1 1

\#type具体值定义，主要关注FCGI\_BEGIN\_REQUEST（请求开始） FCGI\_END\_REQUEST（请求结束） FCGI\_PARAMS（fastcgi参数，即一些服务器变量，如HTTP\_USER\_AGENT） FCGI\_STDOUT（fastcgi标准输出，即请求后返回的内容）

#define FCGI_BEGIN_REQUEST 1
    #define FCGI_ABORT_REQUEST 2
    #define FCGI_END_REQUEST 3
    #define FCGI_PARAMS 4
    #define FCGI_STDIN 5
    #define FCGI_STDOUT 6
    #define FCGI_STDERR 7
    #define FCGI_DATA 8
    #define FCGI_GET_VALUES 9
    #define FCGI_GET_VALUES_RESULT 10
    #define FCGI_UNKNOWN_TYPE 11
    #define FCGI_MAXTYPE (FCGI_UNKNOWN_TYPE)

Fastcgi官方文档： [http://www.fastcgi.com/devkit/doc/fcgi-spec.html][http_www.fastcgi.com_devkit_doc_fcgi-spec.html]  
中文版： [http://fuzhong1983.blog.163.com/blog/static/1684705201051002951763/][http_fuzhong1983.blog.163.com_blog_static_1684705201051002951763]  
  
FAQ：  
1 如何查看web服务器发送给fastcgi应用的头信息呢？  
我采用的是用python监听一个端口，然后把nginx中的fastcgi配置改为此端口，这样python中就可以把接受的信息存为文件。当然你还可以直接改nginx的代码……  
  
2 那请求后对应的输出内容如何查看呢？  
既然发送的信息都有了，那就直接发送给fastcgi应用吧，然后输出随你处理  
  
3 如何查看请求或者响应信息呢？  
Linux下可通过xxd命令查看这种二进制输出文件，Windows下 [UltraEdit][] 也可以（我用的是未注册版的，剩余日子21，注册要$59.95），免费的还可以试试 [PSPad][] （想起了游戏机）   
  
\*2011-07-05补充说明  
FCGI\_STDIN和FCGI\_PARAMS数据编码结束时，务必要再附相应的空记录  
如FCGI\_STDIN对应附加空记录为

01 05 00 01 00 00 00 00

FCGI\_PARAMS为

01 04 00 01 00 00 00 00

当然如果FCGI\_PARAMS本身为空的话就无需再次附加了。

[http_www.fastcgi.com_devkit_doc_fcgi-spec.html_S3.4]: http://www.fastcgi.com/devkit/doc/fcgi-spec.html#S3.4
[Link 1]: http://wangnow.com/article/27-operators-or-and-shift
[http_www.fastcgi.com_devkit_doc_fcgi-spec.html_S8]: http://www.fastcgi.com/devkit/doc/fcgi-spec.html#S8
[http_www.fastcgi.com_devkit_doc_fcgi-spec.html]: http://www.fastcgi.com/devkit/doc/fcgi-spec.html
[http_fuzhong1983.blog.163.com_blog_static_1684705201051002951763]: http://fuzhong1983.blog.163.com/blog/static/1684705201051002951763/
[UltraEdit]: http://www.ultraedit.com/
[PSPad]: http://www.pspad.com/en/download.php