*
* Usage: echo -h give all info's
*
- * $Id: TCP_echo.c,v 1.8 2003/08/17 23:03:44 piccardi Exp $
+ * $Id: TCP_echo.c,v 1.9 2003/10/18 16:30:23 piccardi Exp $
*
****************************************************************/
/*
#include <errno.h> /* include error codes */
#include <string.h> /* include erroro strings definitions */
+#include "macros.h"
+
#define MAXLINE 256
void usage(void);
void ClientEcho(FILE * filein, int socket);
{
char sendbuff[MAXLINE+1], recvbuff[MAXLINE+1];
int nread, nwrite;
- while (fgets(sendbuff, MAXLINE, filein) != NULL) {
- nwrite = FullWrite(socket, sendbuff, strlen(sendbuff));
- if (nwrite < 0) {
- printf("Errore in scrittura: %s", strerror(errno));
- return;
- }
- nread = read(socket, recvbuff, strlen(sendbuff));
- if (nread < 0) {
- printf("Errore in lettura: %s\n", strerror(errno));
- return;
- }
- if (nread == 0) {
- printf("EOF sul socket\n");
- return;
+ int maxfd;
+ fd_set fset;
+ /* initialize file descriptor set */
+ FD_ZERO(&fset);
+ maxfd = max(fileno(stdin), socket) + 1;
+ while (1) {
+ FD_SET(socket, &fset); /* set for the socket */
+ FD_SET(fileno(stdin), &fset); /* set for the standard input */
+ select(maxfd, &fset, NULL, NULL, NULL); /* wait for read ready */
+ if (FD_ISSET(fileno(stdin), &fset)) { /* if ready on stdin */
+ if (fgets(sendbuff, MAXLINE, filein) == NULL) { /* if no input */
+ return; /* we stopped client */
+ } else { /* else we have to write to socket */
+ nwrite = FullWrite(socket, sendbuff, strlen(sendbuff));
+ if (nwrite < 0) { /* on error stop */
+ printf("Errore in scrittura: %s", strerror(errno));
+ return;
+ }
+ }
}
- recvbuff[nread] = 0;
- if (fputs(recvbuff, stdout) == EOF) {
- perror("Errore in scrittura su terminale");
- return;
+ if (FD_ISSET(socket, &fset)) { /* if ready on socket */
+ nread = read(socket, recvbuff, strlen(sendbuff)); /* do read */
+ if (nread < 0) { /* error condition, stop client */
+ printf("Errore in lettura: %s\n", strerror(errno));
+ return;
+ }
+ if (nread == 0) { /* server closed connection, stop */
+ printf("EOF sul socket\n");
+ return;
+ }
+ recvbuff[nread] = 0; /* else read is ok, write on stdout */
+ if (fputs(recvbuff, stdout) == EOF) {
+ perror("Errore in scrittura su terminale");
+ return;
+ }
}
}
- return;
}
--- /dev/null
+/* TCP_echo.c
+ *
+ * Copyright (C) 2001-2003 Simone Piccardi
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at
+ * your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
+ * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
+ * General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with this program; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
+ */
+/****************************************************************
+ *
+ * Program TCP_echo.c
+ * Simple TCP client for echo service (port 7)
+ *
+ * Author: Simone Piccardi
+ * Jun. 2001
+ *
+ * Usage: echo -h give all info's
+ *
+ * $Id: TCP_echo_second.c,v 1.1 2003/10/18 16:30:23 piccardi Exp $
+ *
+ ****************************************************************/
+/*
+ * Include needed headers
+ */
+#include <sys/types.h> /* predefined types */
+#include <unistd.h> /* include unix standard library */
+#include <arpa/inet.h> /* IP addresses conversion utiliites */
+#include <sys/socket.h> /* socket library */
+#include <stdio.h> /* include standard I/O library */
+#include <errno.h> /* include error codes */
+#include <string.h> /* include erroro strings definitions */
+
+#define MAXLINE 256
+void usage(void);
+void ClientEcho(FILE * filein, int socket);
+void SigTERM_hand(int sig);
+
+/* Program begin */
+int main(int argc, char *argv[])
+{
+/*
+ * Variables definition
+ */
+ int sock, i;
+ int reset = 0;
+ struct sockaddr_in serv_add;
+ struct linger ling;
+ /*
+ * Input section: decode parameters passed in the calling
+ * Use getopt function
+ */
+ opterr = 0; /* don't want writing to stderr */
+ while ( (i = getopt(argc, argv, "hr")) != -1) {
+ switch (i) {
+ /*
+ * Handling options
+ */
+ case 'h':
+ printf("Wrong -h option use\n");
+ usage();
+ return(1);
+ break;
+ case 'r':
+ reset = 1;
+ break;
+ case '?': /* unrecognized options */
+ printf("Unrecognized options -%c\n",optopt);
+ usage();
+ default: /* should not reached */
+ usage();
+ }
+ }
+ /* ***********************************************************
+ *
+ * Options processing completed
+ *
+ * Main code beginning
+ *
+ * ***********************************************************/
+ /* create socket */
+ if ( (sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
+ perror("Socket creation error");
+ return 1;
+ }
+ /* initialize address */
+ memset((void *) &serv_add, 0, sizeof(serv_add)); /* clear server address */
+ serv_add.sin_family = AF_INET; /* address type is INET */
+ serv_add.sin_port = htons(7); /* echo port is 7 */
+ /* build address using inet_pton */
+ if ( (inet_pton(AF_INET, argv[optind], &serv_add.sin_addr)) <= 0) {
+ perror("Address creation error");
+ return 1;
+ }
+ /* extablish connection */
+ if (connect(sock, (struct sockaddr *)&serv_add, sizeof(serv_add)) < 0) {
+ perror("Connection error");
+ return 1;
+ }
+ /* check if resetting on close is required */
+ if (reset) {
+ printf("Setting reset on close \n");
+ ling.l_onoff = 1;
+ ling.l_linger = 0;
+ if (setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_LINGER, &ling, sizeof(ling))) {
+ perror("Cannot set linger");
+ exit(1);
+ }
+ }
+ /* do read/write operations */
+ ClientEcho(stdin, sock);
+ /* normal exit */
+ return 0;
+}
+/*
+ * routine to print usage info and exit
+ */
+void usage(void) {
+ printf("Take daytime from a remote host \n");
+ printf("Usage:\n");
+ printf(" daytime [-h] [-v] [host in dotted decimal form] \n");
+// printf(" -v set verbosity on\n");
+ printf(" -r require reset on closing\n");
+ printf(" -h print this help\n");
+ exit(1);
+}
+
+void ClientEcho(FILE * filein, int socket)
+{
+ char sendbuff[MAXLINE+1], recvbuff[MAXLINE+1];
+ int nread, nwrite;
+ while (fgets(sendbuff, MAXLINE, filein) != NULL) {
+ nwrite = FullWrite(socket, sendbuff, strlen(sendbuff));
+ if (nwrite < 0) {
+ printf("Errore in scrittura: %s", strerror(errno));
+ return;
+ }
+ nread = read(socket, recvbuff, strlen(sendbuff));
+ if (nread < 0) {
+ printf("Errore in lettura: %s\n", strerror(errno));
+ return;
+ }
+ if (nread == 0) {
+ printf("EOF sul socket\n");
+ return;
+ }
+ recvbuff[nread] = 0;
+ if (fputs(recvbuff, stdout) == EOF) {
+ perror("Errore in scrittura su terminale");
+ return;
+ }
+ }
+ return;
+}
\label{cha:TCP_advanced}
Esamineremo in questo capitolo le funzionalità più evolute della gestione dei
-socket TCP.
+socket TCP, come l'uso del I/O multiplexing (trattato in
+\secref{sec:file_multiplexing}) con i socket, l'uso delle opzioni dei socket e
+la gestione dei dati urgenti e \textit{out-of-band}.
-\section{Socket multiplexing}
+\section{Socket I/O multiplexing}
\label{sec:TCP_sock_multiplexing}
Affronteremo in questa sezione l'utilizzo dell'I/O multiplexing, affrontato in
\secref{sec:file_multiplexing}, nell'ambito delle applicazioni di rete. Già in
-\ref{sec:TCP_server_crash} era emerso il problema relativo al client del
+\secref{sec:TCP_server_crash} era emerso il problema relativo al client del
servizio echo che non era in grado di accorgersi della terminazione precoce
-del server essendo bloccato nella lettura dei dati immessi da tastiera.
+del server, essendo bloccato nella lettura dei dati immessi da tastiera.
Abbiamo visto in \secref{sec:file_multiplexing} quali sono le funzionalità del
sistema che ci permettono di tenere sotto controllo più file descriptor in
contemporanea; in quella occasione non abbiamo fatto esempi, in quanto quando
-si tratta con file normali questa tipologia di I/O non viene usata, è invece
-un caso tipico delle applicazioni di rete quello di dover gestire varie
-connessioni da cui possono arrivare dati comuni in maniera asincrona, per cui
-riprenderemo l'argomento in questa sezione.
-
+si tratta con file normali questa tipologia di I/O normalmente non viene
+usata, è invece un caso tipico delle applicazioni di rete quello di dover
+gestire varie connessioni da cui possono arrivare dati comuni in maniera
+asincrona, per cui riprenderemo l'argomento in questa sezione.
\subsection{Il comportamento della funzione \func{select} con i socket.}
\label{sec:TCP_sock_select}
Iniziamo con la prima delle funzioni usate per l'I/O multiplexing,
-\func{select}, il suo funzionamento è già stato descritto in dettaglio in
+\func{select}; il suo funzionamento è già stato descritto in dettaglio in
\secref{sec:file_multiplexing} e non staremo a ripetere quanto detto lì;
sappiamo che la funzione ritorna quando uno o più dei file descriptor messi
sotto controllo è pronto per la relativa operazione.
In quell'occasione non abbiamo però definito cosa si intende per pronto,
infatti per dei normali file, o anche per delle pipe, la condizione di essere
-pronti per la lettura o la scrittura è ovvia, lo è un po' meno di meno nel
-caso dei socket, visto che intervengono tutte le possibili condizioni dovute
-alla rete. Occorre allora specificare quali sono le condizioni in cui un
-socket risulta \textsl{pronto} quando viene passato come membro di uno dei tre
-\textit{file descriptor set} usati da \func{select}.
+pronti per la lettura o la scrittura è ovvia; invece lo è molto meno nel caso
+dei socket, visto che possono intervenire tutte una serie di possibili
+condizioni di errore dovute alla rete. Occorre allora specificare chiaramente
+quali sono le condizioni per cui un socket risulta essere ``\textsl{pronto}''
+quando viene passato come membro di uno dei tre \textit{file descriptor set}
+usati da \func{select}.
Le condizioni che fanno si che la funzione \func{select} ritorni segnalando
che un socket (che sarà riportato nel primo insieme di file descriptor) è
\secref{sec:TCP_conn_early_abort} una connessione può essere abortita
dalla ricezione di un segmento RST una volta che è stata completata,
allora se questo avviene dopo che \func{select} è ritornata, ma prima
- della chiamata ad \func{accept} quest'ultima, in assenza di altre
- connessiioni, potrà bloccarsi.}
+ della chiamata ad \func{accept}, quest'ultima, in assenza di altre
+ connessioni, potrà bloccarsi.}
\end{itemize*}
Le condizioni che fanno si che la funzione \func{select} ritorni segnalando
che un socket (che sarà riportato nel terzo insieme di file descriptor) ha una
condizione di eccezione pendente, e cioè la ricezione sul socket di dati
\textsl{fuori banda} (o \textit{out-of-band}), una caratteristica specifica
-dei socket TCP su cui torneremo in \secref{sec:TCP_outofband}.
+dei socket TCP su cui torneremo in \secref{sec:TCP_urgent_data}.
Si noti come nel caso della lettura \func{select} si applichi anche ad
-operazioni che non hanno nulla a che fare con l'I/O come il riconoscimento
-della presenza di connessioni pronte, in modo da consentire l'utilizzo di
-\func{accept} in modalità non bloccante. Si noti infine come in caso di errore
-un socket venga sempre riportato come pronto sia per la lettura che per la
-scrittura.
+operazioni che non hanno nulla a che fare con l'I/O di dati come il
+riconoscimento della presenza di connessioni pronte, in modo da consentire
+anche l'utilizzo di \func{accept} in modalità non bloccante. Si noti infine
+come in caso di errore un socket venga sempre riportato come pronto sia per la
+lettura che per la scrittura.
Lo scopo dei due valori di soglia per i buffer di ricezione e di invio è
quello di consentire maggiore flessibilità nell'uso di \func{select} da parte
sempre quanti dati invia, mentre non è detto possa conoscere la quantità di
dati in ricezione; per cui, nella situazione in cui si conosce almeno un
valore minimo, per evitare la penalizzazione dovuta alla ripetizione delle
- operazioni di lettura quando per accumulare dati sufficienti, si può
- lasciare al kernel il compito di impostare un minimo al di sotto del quale
- il file descriptor, pur avendo disponibili dei dati, non viene letto.}
-
-
+ operazioni di lettura per accumulare dati sufficienti, si può lasciare al
+ kernel il compito di impostare un minimo al di sotto del quale il file
+ descriptor, pur avendo disponibili dei dati, non viene dato per pronto in
+ lettura.}
+
+
+
+\subsection{Un esempio di I/O multiplexing}
+\label{sec:TCP_multiplex_example}
+
+Abbiamo incontrato la problematica tipica che conduce all'uso dell'I/O
+multiplexing nella nostra analisi degli errori in
+\secref{sec:TCP_conn_early_abort}, quando il nostro client non era in grado di
+rendersi conto di errori sulla connessione essendo impegnato nella attesa di
+dati in ingresso dallo standard input.
+
+In questo caso il problema è quello di dover tenere sotto controllo due
+diversi file descriptor, lo standard input, da cui viene letto il testo che
+vogliamo inviare al server, e il socket connesso con il server su cui detto
+testo sarà scritto e dal quale poi si vorrà ricevere la risposta. L'uso
+dell'I/O multiplexing consente di tenere sotto controllo entrambi, senza
+restare bloccati.
+
+Nel nostro caso quello che ci interessa è non essere bloccati in lettura sullo
+standard input in caso di errori sulla connessione o chiusura della stessa da
+parte del server. Entrambi questi casi possono essere rilevati usando
+\func{select}, per quanto detto in \secref{sec:TCP_sock_select}, mettendo
+sotto osservazione i file descriptor per la condizione di essere pronti in
+lettura: sia infatti che si ricevano dati, che la connessione sia chiusa
+regolarmente (con la ricezione di un segmento FIN) che si riceva una
+condizione di errore (con un segmento RST) il socket connesso sarà pronto in
+lettura (nell'ultimo caso anche in scrittura, ma questo non è necessario ai
+nostri scopi).
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15.6cm}
+ \includecodesample{listati/ClientEcho_third.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La sezione nel codice della terza versione della funzione
+ \func{ClientEcho} usata dal client per il servizio \textit{echo}
+ modificata per l'uso di \func{select}.}
+ \label{fig:TCP_ClientEcho_third}
+\end{figure}
+
+Riprendiamo allora il codice del client, modificandolo per l'uso di
+\func{select}. Quello che dobbiamo modificare è la funzione \func{ClientEcho}
+di \figref{fig:TCP_ClientEcho_second}, dato che tutto il resto, che riguarda
+le modalità in cui viene stabilita la connessione con il server, resta
+assolutamente identico. La nostra nuova versione di \func{ClientEcho}, la
+terza della serie, è riportata in \figref{fig:TCP_ClientEcho_third}.
+
+In questo caso la funzione comincia (\texttt{\small 8--9}) con la
+cancellazione del file descriptor set \var{fset} e del valore \var{maxfd} da
+passare a \func{select} come massimo per il numero dei file descriptor. Per
+quest'ultimo si usa la macro \code{max} definita nel nostro file
+\file{macro.h} che raccoglie una collezione di macro di preprocessore di varia
+utilità.
+
+La funzione prosegue poi (\texttt{\small 10--41}) con il ciclo principale, che
+viene ripetuto indefinitamente. Per ogni ciclo si reinizializza
+(\texttt{\small 11--12}) il file descriptor set, impostando i valori per il
+file descriptor associato al socket \var{socket} e per lo standard input (il
+cui valore si recupera con la funzione \func{fileno}). Questo è necessario in
+quanto la successiva (\texttt{\small 13}) chiamata a \func{select} comporta
+una modifica dei due bit relativi, che quindi devono essere reimpostati.
+
+Si noti come la chiamata a \func{select} venga eseguita usando come primo
+argomento il valore di \var{maxfd}, precedentemente calcolato, passando poi il
+solo file descriptor set per il controllo dell'attività in lettura, gli altri
+argomenti sono tutti passati come puntatori nulli non interessando né il
+controllo delle altre attività, né l'impostazione di un valore di timeout.
+
+Al ritorno di \func{select} si provvede a controllare quale dei file
+descriptor presneta attività, si comincia (\texttt{\small 14--24}) con il file
+descriptor associato allo standard input. In caso di attività (quando cioè
+\macro{FD_ISSET} ritorna una valore diverso da zero) si esegue (\texttt{\small
+ 15}) una \func{fgets} per leggere gli eventuali dati presenti; se non ve ne
+sono (e la funzione restituisce pertanto un puntatore nullo) si ritorna
+immediatamente (\texttt{\small 16}) dato che questo significa che si è chiuso
+lo standard input; altrimenti (\texttt{\small 18--22}) si scrivono i dati sul
+socket, uscendo immediatamente in caso di errore di scrittura.
+
+Controllato lo standard input si passa a controllare (\texttt{\small 25--40})
+il socket connesso, in caso di attività si esegue (\texttt{\small 26}) subito
+una \func{read} di cui si controlla il valore di ritorno; se questo è negativo
+(\texttt{\small 27--30}) si è avuto un errore e pertanto si esce
+immediatamente segnalandolo, se è nullo (\texttt{\small 31--34})
\section{Le opzioni dei socket}
Dato che la maggior parte delle opzioni dei socket sono relative ai socket
TCP, ed hanno poi significato analogo quando usate con altri socket, abbiamo
-preferito trattare l'argomento in generale in questa sezione piuttosto che
-nel capitolo dedicato alla trattazione generica dei socket.
+preferito trattare l'argomento in generale in questa sezione piuttosto che nel
+capitolo dedicato alla trattazione generica dei socket.
\section{I dati \textit{out-of-band}}
-\label{sec:TCP_outofband}
+\label{sec:TCP_urgent_data}
Una caratteristica speciale dei socket TCP è quella della presenza dei
cosiddetti dati \textit{out-of-band}
projects / gapil.git / commitdiff