+ di routing del kernel. Prende per \param{optval} un intero usato come valore
+ logico.
+
+\item[\const{SO\_BROADCAST}] questa opzione abilita il \itindex{broadcast}
+ \textit{broadcast}; quanto abilitata i socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM}
+ riceveranno i pacchetti inviati all'indirizzo di \textit{broadcast}, e
+ potranno scrivere pacchetti su tale indirizzo. Prende per \param{optval} un
+ intero usato come valore logico. L'opzione non ha effetti su un socket di
+ tipo \const{SOCK\_STREAM}.
+
+\item[\const{SO\_SNDBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
+ trasmissione del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il
+ numero di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si possono
+ specificare come argomento per questa opzione sono impostabili
+ rispettivamente tramite gli opportuni valori di \func{sysctl} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
+
+\item[\const{SO\_RCVBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
+ ricezione del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il
+ numero di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si può
+ specificare come argomento per questa opzione sono impostabili tramiti gli
+ opportuni valori di \func{sysctl} (vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
+
+ Si tenga presente che nel caso di socket TCP, per entrambe le opzioni
+ \const{SO\_RCVBUF} e \const{SO\_SNDBUF}, il kernel alloca effettivamente una
+ quantità di memoria doppia rispetto a quanto richiesto con
+ \func{setsockopt}. Questo comporta che una successiva lettura con
+ \func{getsockopt} riporterà un valore diverso da quello impostato con
+ \func{setsockopt}. Questo avviene perché TCP necessita dello spazio in più
+ per mantenere dati amministrativi e strutture interne, e solo una parte
+ viene usata come buffer per i dati, mentre il valore letto da
+ \func{getsockopt} e quello riportato nei vari parametri di
+ \textit{sysctl}\footnote{cioè \procrelfile{/proc/sys/net/core}{wmem\_max} e
+ \procrelfile{/proc/sys/net/core}{rmem\_max} in \texttt{/proc/sys/net/core}
+ e \procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_wmem} e
+ \procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_rmem} in
+ \texttt{/proc/sys/net/ipv4}, vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}.} indica la
+ memoria effettivamente impiegata. Si tenga presente inoltre che le
+ modifiche alle dimensioni dei buffer di ricezione e trasmissione, per poter
+ essere effettive, devono essere impostate prima della chiamata alle funzioni
+ \func{listen} o \func{connect}.
+
+\item[\const{SO\_LINGER}] questa opzione controlla le modalità con cui viene
+ chiuso un socket quando si utilizza un protocollo che supporta le
+ connessioni (è pertanto usata con i socket TCP ed ignorata per UDP) e
+ modifica il comportamento delle funzioni \func{close} e \func{shutdown}.
+ L'opzione richiede che l'argomento \param{optval} sia una struttura di tipo
+ \struct{linger}, definita in \texttt{sys/socket.h} ed illustrata in
+ fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Maggiori dettagli sul suo funzionamento
+ sono forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
+
+\item[\const{SO\_PRIORITY}] questa opzione permette di impostare le priorità
+ per tutti i pacchetti che sono inviati sul socket, prende per \param{optval}
+ un valore intero. Con questa opzione il kernel usa il valore per ordinare le
+ priorità sulle code di rete,\footnote{questo richiede che sia abilitato il
+ sistema di \textit{Quality of Service} disponibile con le opzioni di
+ routing avanzato.} i pacchetti con priorità più alta vengono processati
+ per primi, in modalità che dipendono dalla disciplina di gestione della
+ coda. Nel caso di protocollo IP questa opzione permette anche di impostare i
+ valori del campo \textit{type of service} (noto come TOS, vedi
+ sez.~\ref{sec:IP_header}) per i pacchetti uscenti. Per impostare una
+ priorità al di fuori dell'intervallo di valori fra 0 e 6 sono richiesti i
+ privilegi di amministratore con la \itindex{capabilities} capability
+ \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
+
+\item[\const{SO\_ERROR}] questa opzione riceve un errore presente sul socket;
+ può essere utilizzata soltanto con \func{getsockopt} e prende per
+ \param{optval} un valore intero, nel quale viene restituito il codice di
+ errore, e la condizione di errore sul socket viene cancellata. Viene
+ usualmente utilizzata per ricevere il codice di errore, come accennato in
+ sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}, quando si sta osservando il socket con una
+ \func{select} che ritorna a causa dello stesso.
+
+\item[\const{SO\_ATTACH\_FILTER}] questa opzione permette di agganciare ad un
+ socket un filtro di pacchetti che consente di selezionare quali pacchetti,
+ fra tutti quelli ricevuti, verranno letti. Viene usato principalmente con i
+ socket di tipo \const{PF\_PACKET} con la libreria \texttt{libpcap} per
+ implementare programmi di cattura dei pacchetti, torneremo su questo in
+ sez.~\ref{sec:packet_socket}.
+
+\item[\const{SO\_DETACH\_FILTER}] consente di distaccare un filtro
+ precedentemente aggiunto ad un socket.
+
+% TODO documentare SO_ATTACH_FILTER e SO_DETACH_FILTER
+% riferimenti http://www.rcpt.to/lsfcc/lsf.html
+% Documentation/networking/filter.txt
+
+% TODO documentare SO_MARK, introdotta nel 2.6.25, richiede CAP_NET_ADMIN
+%A userspace program may wish to set the mark for each packets its send
+%without using the netfilter MARK target. Changing the mark can be used
+%for mark based routing without netfilter or for packet filtering.
+
+
+% TODO documentare SO_TIMESTAMP e le altre opzioni di timestamping dei
+% pacchetti, introdotte nel 2.6.30, vedi nei sorgenti del kernel:
+% Documentation/networking/timestamping.txt
+
+
+\end{basedescript}
+
+
+\subsection{L'uso delle principali opzioni dei socket}
+\label{sec:sock_options_main}
+
+La descrizione sintetica del significato delle opzioni generiche dei socket,
+riportata nell'elenco in sez.~\ref{sec:sock_generic_options}, è
+necessariamente sintetica, alcune di queste però possono essere utilizzate
+per controllare delle funzionalità che hanno una notevole rilevanza nella
+programmazione dei socket. Per questo motivo faremo in questa sezione un
+approfondimento sul significato delle opzioni generiche più importanti.
+
+
+\index{costante!{SO\_KEEPALIVE}@{{\tt {SO\_KEEPALIVE}}}|(}
+\subsubsection{L'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}}
+
+La prima opzione da approfondire è \const{SO\_KEEPALIVE} che permette di
+tenere sotto controllo lo stato di una connessione. Una connessione infatti
+resta attiva anche quando non viene effettuato alcun traffico su di essa; è
+allora possibile, in caso di una interruzione completa della rete, che la
+caduta della connessione non venga rilevata, dato che sulla stessa non passa
+comunque alcun traffico.
+
+Se si imposta questa opzione, è invece cura del kernel inviare degli appositi
+messaggi sulla rete, detti appunto \textit{keep-alive}, per verificare se la
+connessione è attiva. L'opzione funziona soltanto con i socket che supportano
+le connessioni (non ha senso per socket UDP ad esempio) e si applica
+principalmente ai socket TCP.
+
+Con le impostazioni di default (che sono riprese da BSD) Linux emette un
+messaggio di \textit{keep-alive}\footnote{in sostanza un segmento ACK vuoto,
+ cui sarà risposto con un altro segmento ACK vuoto.} verso l'altro capo della
+connessione se questa è rimasta senza traffico per più di due ore. Se è tutto
+a posto il messaggio viene ricevuto e verrà emesso un segmento ACK di
+risposta, alla cui ricezione ripartirà un altro ciclo di attesa per altre due
+ore di inattività; il tutto avviene all'interno del kernel e le applicazioni
+non riceveranno nessun dato.
+
+Qualora ci siano dei problemi di rete si possono invece verificare i due casi
+di terminazione precoce del server già illustrati in
+sez.~\ref{sec:TCP_conn_crash}. Il primo è quello in cui la macchina remota ha
+avuto un crollo del sistema ed è stata riavviata, per cui dopo il riavvio la
+connessione non esiste più.\footnote{si ricordi che un normale riavvio o il
+ crollo dell'applicazione non ha questo effetto, in quanto in tal caso si
+ passa sempre per la chiusura del processo, e questo, come illustrato in
+ sez.~\ref{sec:file_close}, comporta anche la regolare chiusura del socket
+ con l'invio di un segmento FIN all'altro capo della connessione.} In questo
+caso all'invio del messaggio di \textit{keep-alive} si otterrà come risposta
+un segmento RST che indica che l'altro capo non riconosce più l'esistenza
+della connessione ed il socket verrà chiuso riportando un errore di
+\errcode{ECONNRESET}.
+
+Se invece non viene ricevuta nessuna risposta (indice che la macchina non è
+più raggiungibile) l'emissione dei messaggi viene ripetuta ad intervalli di 75
+secondi per un massimo di 9 volte\footnote{entrambi questi valori possono
+ essere modificati a livello di sistema (cioè per tutti i socket) con gli
+ opportuni parametri illustrati in sez.~\ref{sec:sock_sysctl} ed a livello di
+ singolo socket con le opzioni \texttt{TCP\_KEEP*} di
+ sez.~\ref{sec:sock_tcp_udp_options}.} (per un totale di 11 minuti e 15
+secondi) dopo di che, se non si è ricevuta nessuna risposta, il socket viene
+chiuso dopo aver impostato un errore di \errcode{ETIMEDOUT}. Qualora la
+connessione si sia ristabilita e si riceva un successivo messaggio di risposta
+il ciclo riparte come se niente fosse avvenuto. Infine se si riceve come
+risposta un pacchetto ICMP di destinazione irraggiungibile (vedi
+sez.~\ref{sec:ICMP_protocol}), verrà restituito l'errore corrispondente.
+
+In generale questa opzione serve per individuare una caduta della connessione
+anche quando non si sta facendo traffico su di essa. Viene usata
+principalmente sui server per evitare di mantenere impegnate le risorse che
+verrebbero dedicate a trattare delle connessioni che in realtà sono già
+terminate (quelle che vengono anche chiamate connessioni
+\textsl{semi-aperte}); in tutti quei casi cioè in cui il server si trova in
+attesa di dati in ingresso su una connessione che non arriveranno mai o perché
+il client sull'altro capo non è più attivo o perché non è più in grado di
+comunicare con il server via rete.
+
+\begin{figure}[!htbp]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
+ \includecodesample{listati/TCP_echod_fourth.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La sezione della nuova versione del server del servizio
+ \textit{echo} che prevede l'attivazione del \textit{keepalive} sui
+ socket.}
+ \label{fig:echod_keepalive_code}
+\end{figure}
+
+Abilitandola dopo un certo tempo le connessioni effettivamente terminate
+verranno comunque chiuse per cui, utilizzando ad esempio una \func{select}, se
+be potrà rilevare la conclusione e ricevere il relativo errore. Si tenga
+presente però che non può avere la certezza assoluta che un errore di
+\errcode{ETIMEDOUT} ottenuto dopo aver abilitato questa opzione corrisponda
+necessariamente ad una reale conclusione della connessione, il problema
+potrebbe anche essere dovuto ad un problema di routing che perduri per un
+tempo maggiore di quello impiegato nei vari tentativi di ritrasmissione del
+\textit{keep-alive} (anche se questa non è una condizione molto probabile).
+
+Come esempio dell'utilizzo di questa opzione introduciamo all'interno del
+nostro server per il servizio \textit{echo} la nuova opzione \texttt{-k} che
+permette di attivare il \textit{keep-alive} sui socket; tralasciando la parte
+relativa alla gestione di detta opzione (che si limita ad assegnare ad 1 la
+variabile \var{keepalive}) tutte le modifiche al server sono riportate in
+fig.~\ref{fig:echod_keepalive_code}. Al solito il codice completo è contenuto
+nel file \texttt{TCP\_echod\_fourth.c} dei sorgenti allegati alla guida.
+
+Come si può notare la variabile \var{keepalive} è preimpostata (\texttt{\small
+ 8}) ad un valore nullo; essa viene utilizzata sia come variabile logica per
+la condizione (\texttt{\small 14}) che controlla l'attivazione del
+\textit{keep-alive} che come valore dell'argomento \param{optval} della
+chiamata a \func{setsockopt} (\texttt{\small 16}). A seconda del suo valore
+tutte le volte che un processo figlio viene eseguito in risposta ad una
+connessione verrà pertanto eseguita o meno la sezione (\texttt{\small 14--17})
+che esegue l'impostazione di \const{SO\_KEEPALIVE} sul socket connesso,
+attivando il relativo comportamento.
+\index{costante!{SO\_KEEPALIVE}@{{\tt {SO\_KEEPALIVE}}}|)}
+
+
+
+\index{costante!{SO\_REUSEADDR}@{{\tt {SO\_REUSEADDR}}}|(}
+\subsubsection{L'opzione \const{SO\_REUSEADDR}}
+
+La seconda opzione da approfondire è \const{SO\_REUSEADDR}, che consente di
+eseguire \func{bind} su un socket anche quando la porta specificata è già in
+uso da parte di un altro socket. Si ricordi infatti che, come accennato in
+sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, normalmente la funzione \func{bind} fallisce con
+un errore di \errcode{EADDRINUSE} se la porta scelta è già utilizzata da un
+altro socket, proprio per evitare che possano essere lanciati due server sullo
+stesso indirizzo e la stessa porta, che verrebbero a contendersi i pacchetti
+aventi quella destinazione.
+
+Esistono però situazioni ed esigenze particolari in cui non si vuole che
+questo comportamento di salvaguardia accada, ed allora si può fare ricorso a
+questa opzione. La questione è comunque abbastanza complessa in quanto, come
+sottolinea Stevens in \cite{UNP1}, si distinguono ben quattro casi diversi in
+cui è prevista la possibilità di un utilizzo di questa opzione, il che la
+rende una delle più difficili da capire.
+
+Il primo caso, che è anche il più comune, in cui si fa ricorso a
+\const{SO\_REUSEADDR} è quello in cui un server è terminato ma esistono ancora
+dei processi figli che mantengono attiva almeno una connessione remota che
+utilizza l'indirizzo locale, mantenendo occupata la porta. Quando si riesegue
+il server allora questo riceve un errore sulla chiamata a \func{bind} dato che
+la porta è ancora utilizzata in una connessione esistente.\footnote{questa è
+ una delle domande più frequenti sui newsgroup dedicati allo sviluppo, in
+ quanto è piuttosto comune trovarsi in questa situazione quando si sta
+ sviluppando un server che si ferma e si riavvia in continuazione dopo aver
+ fatto modifiche.} Inoltre se si usa il protocollo TCP questo può avvenire
+anche dopo tutti i processi figli sono terminati, dato che una connessione può
+restare attiva anche dopo la chiusura del socket, mantenendosi nello stato
+\texttt{TIME\_WAIT} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}).
+
+Usando \const{SO\_REUSEADDR} fra la chiamata a \func{socket} e quella a
+\func{bind} si consente a quest'ultima di avere comunque successo anche se la
+connessione è attiva (o nello stato \texttt{TIME\_WAIT}). È bene però
+ricordare (si riveda quanto detto in sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}) che la
+presenza dello stato \texttt{TIME\_WAIT} ha una ragione, ed infatti se si usa
+questa opzione esiste sempre una probabilità, anche se estremamente
+remota,\footnote{perché ciò avvenga infatti non solo devono coincidere gli
+ indirizzi IP e le porte degli estremi della nuova connessione, ma anche i
+ numeri di sequenza dei pacchetti, e questo è estremamente improbabile.} che
+eventuali pacchetti rimasti intrappolati in una precedente connessione possano
+finire fra quelli di una nuova.
+
+Come esempio di uso di questa connessione abbiamo predisposto una nuova
+versione della funzione \func{sockbind} (vedi fig.~\ref{fig:sockbind_code})
+che consenta l'impostazione di questa opzione. La nuova funzione è
+\func{sockbindopt}, e le principali differenze rispetto alla precedente sono
+illustrate in fig.~\ref{fig:sockbindopt_code}, dove si sono riportate le
+sezioni di codice modificate rispetto alla versione precedente. Il codice
+completo della funzione si trova, insieme alle altre funzioni di servizio dei
+socket, all'interno del file \texttt{SockUtils.c} dei sorgenti allegati alla
+guida.
+
+\begin{figure}[!htbp]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
+ \includecodesample{listati/sockbindopt.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Le sezioni della funzione \func{sockbindopt} modificate rispetto al
+ codice della precedente \func{sockbind}.}
+ \label{fig:sockbindopt_code}
+\end{figure}
+
+In realtà tutto quello che si è fatto è stato introdurre nella nuova funzione
+(\texttt{\small 1}) un nuovo argomento intero, \param{reuse}, che conterrà il
+valore logico da usare nella successiva chiamata (\texttt{\small 14}) a
+\func{setsockopt}. Si è poi aggiunta una sezione (\texttt{\small 13-17}) che
+esegue l'impostazione dell'opzione fra la chiamata a \func{socket} e quella a
+\func{bind}.
+
+
+A questo punto basterà modificare il server per utilizzare la nuova
+funzione; in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth} abbiamo riportato le sezioni
+modificate rispetto alla precedente versione di
+fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. Al solito il codice completo è coi sorgenti
+allegati alla guida, nel file \texttt{TCP\_echod\_fifth.c}.
+
+Anche in questo caso si è introdotta (\texttt{\small 8}) una nuova variabile
+\var{reuse} che consente di controllare l'uso dell'opzione e che poi sarà
+usata (\texttt{\small 14}) come ultimo argomento di \func{setsockopt}. Il
+valore di default di questa variabile è nullo, ma usando l'opzione \texttt{-r}
+nell'invocazione del server (al solito la gestione delle opzioni non è
+riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth}) se ne potrà impostare ad 1 il
+valore, per cui in tal caso la successiva chiamata (\texttt{\small 13-17}) a
+\func{setsockopt} attiverà l'opzione \const{SO\_REUSEADDR}.
+
+\begin{figure}[!htbp]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
+ \includecodesample{listati/TCP_echod_fifth.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Il nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo} che
+ usa la nuova funzione \func{sockbindopt}.}
+ \label{fig:TCP_echod_fifth}
+\end{figure}