From 5854d47465c992d90b2dd0ebc18417f9a9bef377 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Simone Piccardi Date: Sat, 21 Apr 2001 13:29:10 +0000 Subject: [PATCH] Riscritte meglio alcune cose --- socket.tex | 194 +++++++++++++++++++++++++++++++++-------------------- 1 file changed, 120 insertions(+), 74 deletions(-) diff --git a/socket.tex b/socket.tex index 7e1f6bd..fafe08e 100644 --- a/socket.tex +++ b/socket.tex @@ -489,35 +489,44 @@ viceversa. \section{Le funzioni di conversione degli indirizzi} \label{sec:sock_addr_func} -Come accennato gli indirizzi internet e i numero di porta espressi in formato -big endian. In genere la rappresentazione di un numbero binario in un computer -può essere fatta in due modi, chiamati rispettivamente \textit{big endian} e -\textit{little endian} a seconda di come i bit sono aggregati per formare le -unità più grandi. - -Si consideri ad esempio un intero a 16 bit scritto in una locazione di memoria -posta ad un certo indirizzo. I singoli bit possono essere disposti un memoria -in due modi, a partire dal più significativo o a partire dal meno -significativo. Così nel primo caso si troverà il byte che contiene i bit più -significativi all'indirizzo menzionato e il byte con i bit meno significativi -nell'indirizzo successivo; questo ordinamento è detto little endian dato che -il dato finale è la parte ``piccola'' del numero. Il caso opposto, in cui si -parte dal bit meno significativo è detto big endian. +Come accennato gli indirizzi internet e i numeri di porta usati nella rete +devono essere forniti in formato big endian. In genere la rappresentazione di +un numbero binario in un computer può essere fatta in due modi, chiamati +rispettivamente \textit{big endian} e \textit{little endian} a seconda di come +i singoli bit vengono aggregati per formare le variabili intere (in diretta +corrispondenza a come sono poi in realtà cablati sui bus interni del +computer). + +Per capire meglio il problema si consideri un intero a 16 bit scritto in una +locazione di memoria posta ad un certo indirizzo. I singoli bit possono essere +disposti un memoria in due modi, a partire dal più significativo o a partire +dal meno significativo. Così nel primo caso si troverà il byte che contiene i +bit più significativi all'indirizzo menzionato e il byte con i bit meno +significativi nell'indirizzo successivo; questo ordinamento è detto little +endian dato che il dato finale è la parte ``piccola'' del numero. Il caso +opposto, in cui si parte dal bit meno significativo è detto per lo stesso +motivo big endian. La \textit{endianess} di un computer dipende essenzialmente dalla architettura -usata; intel e digital usano il little endian, motorola, ibm, sun +hardware usata; intel e digital usano il little endian, motorola, ibm, sun (sostanzialmente tutti gli altri) usano il big endian. Il formato della rete è -anch'esso big endian. Esistono poi anche dei sistemi che possono scegliere il -tipo di formato e alcuni, come il PowerPC o l'intel i860, possono pure passare -da un tipo all'altro; ma in generale un sistema ha un suo specifico -comportamento a questo riguardo. - -Il problema si pone quando si passano dei dati da un tipo di archiettura -all'altra dato che, con l'eccezione dei tipi numerici ad otto bit, tutti gli -altri si ritrovano rovesciati. - -Per questo motivo si usano le seguenti funzioni di conversione che tengano -conto della differenza delle architetture: +anch'esso big endian. Esistono poi anche dei processori che possono scegliere +il tipo di formato all'avvio e alcuni, come il PowerPC o l'intel i860, possono +pure passare da un tipo all'altro con una specifica istruzione; in ogni caso +in linux l'ordinamanento è definito dall'archiettura e anche se questi +cambiamenti sono possibili anche dopo che il sistema è avviato, non vengono +mai eseguiti. + +Il problema connesso all'endianess è che quando si passano dei dati da un tipo +di architettura all'altra; in questo caso infatti nel passaggio i dati vengono +interpretati in maniera diversa, e nel caso dell'esempio dell'intero a 16 bit +ci si ritroverà con i due bytes componenti scambiati di posto, mentre in +generale ne sarà invertito l'ordine di lettura e andranno perciò rovesciati. + +Per questo motivo si usano le seguenti funzioni di conversione (i cui +prototipi sono definiti in \texttt{netinet/in.h}) che servono a tener conto +automaticamente della possibile differenza fra l'ordinamento usato sul +computer e quello che viene usato nelle trasmissione sulla rete: \begin{itemize} \item \texttt{unsigned long int htonl(unsigned long int hostlong)} @@ -539,27 +548,31 @@ conto della differenza delle architetture: Converte l'intero a 16 bit \texttt{netshort} dal formato della rete a quello della macchina. \end{itemize} -in cui la lettera $n$ è uno mnemonico per indicare l'ordinamento usato sulla -rete (da \textit{network order}) e la lettere $h$ uno mnemonico per -l'ordinamento usato sulla macchina locale (da \textit{host order}), mentre le -lettere $s$ e $l$ stanno ad indicare i tipi di dato (riportati anche dai -prototipi). - -Usando queste funzioni si ha la conversione automatica in caso di necessità -(nel caso pure la macchina sia in big endian queste funzioni sono definite -come macro che non fanno nulla). - -A parte i problemi connessi con l'ordinamento dei bit esistono poi altre -funzioni connesse alla manipolazione degli indirizzi internet, in particolare -per convertire indirizzi espressi in forma di stringa (di più immediata -manipolazione ``umana'') nella forma binaria usata nelle strutture degli -indirizzi. - -Le prime tre funzioni riguardano la conversione degli indirizzi IPv4 fra -l'espressione come stringhe \textit{dotted-decimal}, cioè del tipo -\texttt{192.160.0.1} al formato binario ordinato secondo la rete: +I nomi sono assegnati usando la lettera $n$ come mnemonico per indicare +l'ordinamento usato sulla rete (da \textit{network order}) e la lettera $h$ +come mnemonico per l'ordinamento usato sulla macchina locale (da \textit{host + order}), mentre le lettere $s$ e $l$ stanno ad indicare i tipi di dato +(\texttt{long} o \texttt{short}, riportati anche dai prototipi). + +Usando queste funzioni si ha la conversione automatica (nel caso pure la +macchina sia in big endian queste funzioni sono definite come macro che non +fanno nulla); esse vanno sempre utilizzate per assicurare la portabilità del +codice su tutte le architetture. + + +Un secondo insieme di funzioni di manipolazione (i cui prototipi sono definiti +in \texttt{arpa/inet.h}) serve per passare dal formato binario usato nelle +strutture degli indirizzi alla rappresentazione dei numeri IP che si usa +normalente. + +Le prime tre funzioni di manipolazione riguardano la conversione degli +indirizzi IPv4 da una stringa in cui il numero di IP è espresso secondo la +cosiddetta notazione \textit{dotted-decimal}, (cioè nella forma +\texttt{192.160.0.1}) al formato binario (direttamente in \textit{network + order}) e viceversa; in questo caso si usa la lettera $a$ come mnemonico per +indicare la stringa. Dette funzioni sono: \begin{itemize} -\item \texttt{int inet\_aton(const char *strptr, struct in\_addr *addrptr)} +\item \texttt{int inet\_aton(const char *strptr, struct in\_addr *addrptr)} Converte la stringa puntata da \texttt{strptr} nell'indirizzo binario da memorizzare all'indirizzo puntato da \texttt{addrptr}, restituendo 0 in caso @@ -568,51 +581,85 @@ l'espressione come stringhe \textit{dotted-decimal}, cio degli indirizzi). Se usata con \texttt{addrptr} inizializzato a \texttt{NULL} effettua la validazione dell'indirizzo. -\item \texttt{in\_addr\_t inet\_addr(const char *strptr)} +\item \texttt{in\_addr\_t inet\_addr(const char *strptr)} Restituisce l'indirizzo a 32 bit in network order a partire dalla stringa passata come parametro, in caso di errore restituisce il valore - \texttt{INADDR\_NONE} (che tipicamente sono trentadue bit a uno, il che - significa che la stringa \texttt{255.255.255.255} non può essere un - indirizzo valido). Questa funzione è generalmente deprecata in favore della - precedente. - + \texttt{INADDR\_NONE} che tipicamente sono trentadue bit a uno; questo + comporta che la stringa \texttt{255.255.255.255}, che pure è un indirizzo + valido, non può essere usata con questa funzione; per questo motivo essa è + generalmente deprecata in favore della precedente. + \item \texttt{char *inet\_ntop(struct in\_addr addrptr)} - Questa funzione converte il valore a 32 bit in network order dell'indirizzo - in una stringa. La stringe risiede in memoria statica, per cui questa - funzione non è rientrante, inoltre, in maniera abbastanza atipica, prende in - ingresso una struttura e non un puntarore. + Converte il valore a 32 bit dell'indirizzo (espresso in network order) + restituendo il puntatore alla stringa che contiene l'espressione in formato + dotted decimal. Si deve tenere presente che la stringa risiede in memoria + statica, per cui questa funzione non è rientrante. \end{itemize} -Queste funzioni sono limitate solo ad IPv4, per questo motivo è preferibile -usare le due nuove funzioni \texttt{inet\_pton} e \texttt{inet\_ntop} che -funzionano anche per indirizzi IPv6. In questo caso le lettere $n$ e $p$ sono -gli mnemonici per ricordare il tipo di conversione effettuato e stanno per +Le tre funzioni precedenti sono però limitate solo ad IPv4, per questo motivo +è preferibile usare le due nuove funzioni \texttt{inet\_pton} e +\texttt{inet\_ntop} che possono convertire anche gli indirizzi IPv6 (secondo +lo schema in \nfig). Anche in questo caso le lettere $n$ e $p$ sono gli +mnemonici per ricordare il tipo di conversione effettuata e stanno per \textit{presentation} e \textit{numeric}. +\begin{figure}[htb] + \centering + + \caption{Schema della rappresentazioni utilizzate dalle funzioni di + conversione \texttt{inet\_pton} e \texttt{inet\_ntop} } + \label{fig:sock_inet_conv_func} + +\end{figure} + +Entrambe le funzioni accettano l'argomento \texttt{family} che indica il tipo +di indirizzo e può essere \texttt{AF\_INET} o \texttt{AF\_INET6}. Se la +famiglia indicata non è valida entrambe le funzioni ritornano un valore +negativo e settano la variabile \texttt{errno} al valore +\texttt{EAFNOSUPPORT}. I prototipi delle suddette funzioni sono i seguenti: \begin{itemize} -\item \texttt{int inet\_pton(int family, const char *strptr, void *addrptr)} - - Converte la stringa puntata da \texttt{strptr} nell'indirizzo binario da - memorizzare all'indirizzo puntato da \texttt{addrptr}, restituendo 0 in caso - di successo e 1 in caso di fallimento (è espressa in questa forma in modo da - poterla usare direttamente con il puntatore usato per passare la struttura - degli indirizzi). Se usata con \texttt{addrptr} inizializzato a - \texttt{NULL} effettua la validazione dell'indirizzo. +\item \texttt{int inet\_pton(int family, const char *src, void *dest)} + Converte la stringa puntata da \texttt{src} nell'indirizzo binario da + memorizzare all'indirizzo puntato da \texttt{dest}, restituendo 0 in caso di + successo e 1 in caso di fallimento. -\item \texttt{char *inet\_ntop(int family, const void *addrptr, char *strptr, +\item \texttt{char *inet\_ntop(int family, const void *src, char *dest, size\_t len)} - Questa funzione converte il valore a 32 bit in network order dell'indirizzo - in una stringa. La stringe risiede in memoria statica, per cui questa - funzione non è rientrante, inoltre, in maniera abbastanza atipica, prende in - ingresso una struttura e non un puntatore. + Converte la struttura dell'indirizzo puntata da \texttt{src} in una stringa + che viene copiata nel buffer puntato dall'indirizzo \texttt{dest}; questo + deve essere preallocato dall'utente e la lunghezza deve essere almeno + \texttt{INET\_ADDRSTRLEN} in caso di indirizzi IPv4 e + \texttt{INET6\_ADDRSTRLEN} per indirizzi IPv6; la lunghezza del buffer deve + comunque venire specificata attraverso il parametro \texttt{len}. + + La funzione restitisce un puntatore non nullo a \texttt{dest} in caso di + successo e un puntatore nullo in caso di fallimento, in quest'ultimo caso + viene settata la variabile \texttt{errno} con il valore \texttt{ENOSPC} in + caso le dimensioni dell'indirizzo eccedano la lunghezza specificata da + \texttt{len}. \end{itemize} +\section{Il comportamento delle funzioni di I/O} +\label{sec:sock_io_behav} + +Una cosa di cui non sempre si è consapevoli quando si ha a che fare con i +socket è che le funzioni di I/O non sempre hanno lo stesso comportamento che +avrebbero con i normali files (in particolare questo è vero nel caso si stream +socket). Infatti con i socket funzioni come \texttt{read} o \texttt{write} +possono restituire in input o scrivere in output un numero di bytes minore di +quello richiesto, e questo è un comportamento normale e non un errore. Ciò +avviene perché il kernel può + + + + + \chapter{Socket TCP elementari} @@ -623,7 +670,6 @@ client e un server TCP, riprendendo quanto visto in \ref{sec:net_cli_sample} e \ref{sec:net_cli_server}. - \subsection{Creazione e terminazione della connessione TCP} Per capire il funzionamento delle funzioni della interfaccia dei socket che -- 2.30.2