Aggiornamento copyright
[gapil.git] / sockctrl.tex
1 %% sockctrl.tex
2 %%
3 %% Copyright (C) 2004-2017 Simone Piccardi.  Permission is granted to
4 %% copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free
5 %% Documentation License, Version 1.1 or any later version published by the
6 %% Free Software Foundation; with the Invariant Sections being "Prefazione",
7 %% with no Front-Cover Texts, and with no Back-Cover Texts.  A copy of the
8 %% license is included in the section entitled "GNU Free Documentation
9 %% License".
10 %%
11
12 \chapter{La gestione dei socket}
13 \label{cha:sock_generic_management}
14
15 Esamineremo in questo capitolo una serie di funzionalità aggiuntive relative
16 alla gestione dei socket, come la gestione della risoluzione di nomi e
17 indirizzi, le impostazioni delle varie proprietà ed opzioni relative ai
18 socket, e le funzioni di controllo che permettono di modificarne il
19 comportamento.
20
21
22 \section{La risoluzione dei nomi}
23 \label{sec:sock_name_resolution}
24
25 Negli esempi dei capitoli precedenti abbiamo sempre identificato le singole
26 macchine attraverso indirizzi numerici, sfruttando al più le funzioni di
27 conversione elementare illustrate in sez.~\ref{sec:sock_addr_func} che
28 permettono di passare da un indirizzo espresso in forma \textit{dotted
29   decimal} ad un numero. Vedremo in questa sezione le funzioni utilizzate per
30 poter utilizzare dei nomi simbolici al posto dei valori numerici, e viceversa
31 quelle che permettono di ottenere i nomi simbolici associati ad indirizzi,
32 porte o altre proprietà del sistema.
33
34
35 \subsection{La struttura del \textit{resolver}}
36 \label{sec:sock_resolver}
37
38 \itindbeg{resolver} La risoluzione dei nomi è associata tradizionalmente al
39 servizio del \itindex{Domain~Name~Service} \textit{Domain Name Service} che
40 permette di identificare le macchine su internet invece che per numero IP
41 attraverso il relativo \textsl{nome a dominio}.\footnote{non staremo ad
42   entrare nei dettagli della definizione di cosa è un nome a dominio, dandolo
43   per noto, una introduzione alla problematica si trova in \cite{AGL} (cap.~9)
44   mentre per una trattazione approfondita di tutte le problematiche relative
45   al DNS si può fare riferimento a \cite{DNSbind}.} In realtà per DNS si
46 intendono spesso i server che forniscono su internet questo servizio, mentre
47 nel nostro caso affronteremo la problematica dal lato client, di un qualunque
48 programma che necessita di compiere questa operazione.
49
50 \begin{figure}[!htb]
51   \centering \includegraphics[width=11cm]{img/resolver}
52   \caption{Schema di funzionamento delle funzioni del \textit{resolver}.}
53   \label{fig:sock_resolver_schema}
54 \end{figure}
55
56 Inoltre quella fra nomi a dominio e indirizzi IP non è l'unica corrispondenza
57 possibile fra nomi simbolici e valori numerici, come abbiamo visto anche in
58 sez.~\ref{sec:sys_user_group} per le corrispondenze fra nomi di utenti e
59 gruppi e relativi identificatori numerici; per quanto riguarda però tutti i
60 nomi associati a identificativi o servizi relativi alla rete il servizio di
61 risoluzione è gestito in maniera unificata da un insieme di funzioni fornite
62 con le librerie del C, detto appunto \textit{resolver}.
63
64 Lo schema di funzionamento del \textit{resolver} è illustrato in
65 fig.~\ref{fig:sock_resolver_schema}; in sostanza i programmi hanno a
66 disposizione un insieme di funzioni di libreria con cui chiamano il
67 \textit{resolver}, indicate con le frecce nere. Ricevuta la richiesta è
68 quest'ultimo che, sulla base della sua configurazione, esegue le operazioni
69 necessarie a fornire la risposta, che possono essere la lettura delle
70 informazioni mantenute nei relativi dei file statici presenti sulla macchina,
71 una interrogazione ad un DNS (che a sua volta, per il funzionamento del
72 protocollo, può interrogarne altri) o la richiesta ad altri server per i quali
73 sia fornito il supporto, come LDAP.\footnote{la sigla LDAP fa riferimento ad
74   un protocollo, il \textit{Lightweight Directory Access Protocol}, che
75   prevede un meccanismo per la gestione di \textsl{elenchi} di informazioni
76   via rete; il contenuto di un elenco può essere assolutamente generico, e
77   questo permette il mantenimento dei più vari tipi di informazioni su una
78   infrastruttura di questo tipo.}
79
80 La configurazione del \textit{resolver} attiene più alla amministrazione di
81 sistema che alla programmazione, ciò non di meno, prima di trattare le varie
82 funzioni di librerie utilizzate dai programmi, vale la pena fare una
83 panoramica generale.  Originariamente la configurazione del \textit{resolver}
84 riguardava esclusivamente le questioni relative alla gestione dei nomi a
85 dominio, e prevedeva solo l'utilizzo del DNS e del file statico
86 \conffile{/etc/hosts}.
87
88 Per questo aspetto il file di configurazione principale del sistema è
89 \conffile{/etc/resolv.conf} che contiene in sostanza l'elenco degli indirizzi
90 IP dei server DNS da contattare; a questo si affianca il file
91 \conffile{/etc/host.conf} il cui scopo principale è indicare l'ordine in cui
92 eseguire la risoluzione dei nomi (se usare prima i valori di
93 \conffile{/etc/hosts} o quelli del DNS). Tralasciamo i dettagli relativi alle
94 varie direttive che possono essere usate in questi file, che si trovano nelle
95 rispettive pagine di manuale.
96
97 Con il tempo però è divenuto possibile fornire diversi sostituti per
98 l'utilizzo delle associazione statiche in \conffile{/etc/hosts}, inoltre oltre
99 alla risoluzione dei nomi a dominio ci sono anche altri nomi da risolvere,
100 come quelli che possono essere associati ad una rete (invece che ad una
101 singola macchina) o ai gruppi di macchine definiti dal servizio
102 NIS,\footnote{il \textit{Network Information Service} è un servizio, creato da
103   Sun, e poi diffuso su tutte le piattaforme unix-like, che permette di
104   raggruppare all'interno di una rete (in quelli che appunto vengono chiamati
105   \textit{netgroup}) varie macchine, centralizzando i servizi di definizione
106   di utenti e gruppi e di autenticazione, oggi è sempre più spesso sostituito
107   da LDAP.} o come quelli dei protocolli e dei servizi che sono mantenuti nei
108 file statici \conffile{/etc/protocols} e \conffile{/etc/services}.  
109
110 Molte di queste informazioni non si trovano su un DNS, ma in una rete locale
111 può essere molto utile centralizzare il mantenimento di alcune di esse su
112 opportuni server.  Inoltre l'uso di diversi supporti possibili per le stesse
113 informazioni (ad esempio il nome delle macchine può essere mantenuto sia
114 tramite \conffile{/etc/hosts}, che con il DNS, che con NIS) comporta il
115 problema dell'ordine in cui questi vengono interrogati. Con le implementazioni
116 classiche i vari supporti erano introdotti modificando direttamente le
117 funzioni di libreria, prevedendo un ordine di interrogazione predefinito e non
118 modificabile (a meno di una ricompilazione delle librerie stesse).
119
120 \itindbeg{Name~Service~Switch~(NSS)} 
121
122 Per risolvere questa serie di problemi la risoluzione dei nomi a dominio
123 eseguità dal \textit{resolver} è stata inclusa all'interno di un meccanismo
124 generico per la risoluzione di corrispondenze fra nomi ed informazioni ad essi
125 associate chiamato \textit{Name Service Switch}, cui abbiamo accennato anche in
126 sez.~\ref{sec:sys_user_group} per quanto riguarda la gestione dei dati
127 associati a utenti e gruppi. Il sistema è stato introdotto la prima volta
128 nelle librerie standard di Solaris e le \acr{glibc} hanno ripreso lo stesso
129 schema; si tenga presente che questo sistema non esiste per altre librerie
130 standard come le \acr{libc5} o le \acr{uclib}.
131
132 Il \textit{Name Service Switch} (cui spesso si fa riferimento con l'acronimo
133 NSS) è un sistema di librerie dinamiche che permette di definire in maniera
134 generica sia i supporti su cui mantenere i dati di corrispondenza fra nomi e
135 valori numerici, sia l'ordine in cui effettuare le ricerche sui vari supporti
136 disponibili. Il sistema prevede una serie di possibili classi di
137 corrispondenza, quelle attualmente definite sono riportate in
138 tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes}.
139
140 \begin{table}[htb]
141   \footnotesize
142   \centering
143   \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
144     \hline
145     \textbf{Classe} & \textbf{Tipo di corrispondenza}\\
146     \hline
147     \hline
148     \texttt{passwd}   & Corrispondenze fra nome dell'utente e relative
149                         proprietà (\ids{UID}, gruppo principale, ecc.).\\  
150     \texttt{shadow}   & Corrispondenze fra username e password dell'utente
151                         (e altre informazioni relative alle password).\\  
152     \texttt{group}    & Corrispondenze fra nome del gruppo e proprietà dello 
153                         stesso.\\  
154     \texttt{aliases}  & Alias per la posta elettronica.\\ 
155     \texttt{ethers}   & Corrispondenze fra numero IP e MAC address della
156                         scheda di rete.\\ 
157     \texttt{hosts}    & Corrispondenze fra nome a dominio e numero IP.\\ 
158     \texttt{netgroup} & Corrispondenze fra gruppo di rete e macchine che lo
159                         compongono.\\  
160     \texttt{networks} & Corrispondenze fra nome di una rete e suo indirizzo
161                         IP.\\  
162     \texttt{protocols}& Corrispondenze fra nome di un protocollo e relativo
163                         numero identificativo.\\ 
164     \texttt{rpc}      & Corrispondenze fra nome di un servizio RPC e relativo 
165                         numero identificativo.\\ 
166     \texttt{publickey}& Chiavi pubbliche e private usate per gli RFC sicuri,
167                         utilizzate da NFS e NIS+. \\ 
168     \texttt{services} & Corrispondenze fra nome di un servizio e numero di
169                         porta. \\ 
170     \hline
171   \end{tabular}
172   \caption{Le diverse classi di corrispondenze definite
173     all'interno del \textit{Name Service Switch}.} 
174   \label{tab:sys_NSS_classes}
175 \end{table}
176
177 % TODO rivedere meglio la tabella
178
179 Il sistema del \textit{Name Service Switch} è controllato dal contenuto del
180 file \conffile{/etc/nsswitch.conf}; questo contiene una riga di configurazione
181 per ciascuna di queste classi, che viene inizia col nome di
182 tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes} seguito da un carattere ``\texttt{:}'' e
183 prosegue con la lista dei \textsl{servizi} su cui le relative informazioni
184 sono raggiungibili, scritti nell'ordine in cui si vuole siano interrogati.
185
186 Ogni servizio è specificato a sua volta da un nome, come \texttt{file},
187 \texttt{dns}, \texttt{db}, ecc.  che identifica la libreria dinamica che
188 realizza l'interfaccia con esso. Per ciascun servizio se \texttt{NAME} è il
189 nome utilizzato dentro \conffile{/etc/nsswitch.conf}, dovrà essere presente
190 (usualmente in \file{/lib}) una libreria \texttt{libnss\_NAME} che ne
191 implementa le funzioni.
192
193 In ogni caso, qualunque sia la modalità con cui ricevono i dati o il supporto
194 su cui vengono mantenuti, e che si usino o meno funzionalità aggiuntive
195 fornite dal sistema del \textit{Name Service Switch}, dal punto di vista di un
196 programma che deve effettuare la risoluzione di un nome a dominio, tutto
197 quello che conta sono le funzioni classiche che il \textit{resolver} mette a
198 disposizione (è cura delle \acr{glibc} tenere conto della presenza del
199 \textit{Name Service Switch}) e sono queste quelle che tratteremo nelle
200 sezioni successive.  
201
202 \itindend{Name~Service~Switch~(NSS)}
203
204
205 \subsection{Le funzioni di interrogazione del \textit{resolver}}
206 \label{sec:sock_resolver_functions}
207
208 Prima di trattare le funzioni usate normalmente nella risoluzione dei nomi a
209 dominio conviene trattare in maniera più dettagliata il servizio DNS. Come
210 accennato questo, benché esso in teoria sia solo uno dei possibili supporti su
211 cui mantenere le informazioni, in pratica costituisce il meccanismo principale
212 con cui vengono risolti i nomi a dominio. Inolte esso può fornire anche
213 ulteriori informazioni oltre relative alla risoluzione dei nomi a dominio.
214 Per questo motivo esistono una serie di funzioni di libreria che servono
215 specificamente ad eseguire delle interrogazioni verso un server DNS, funzioni
216 che poi vengono utilizzate anche per realizzare le funzioni generiche di
217 libreria usate dal sistema del \textit{resolver}.
218
219 Il sistema del DNS è in sostanza di un database distribuito organizzato in
220 maniera gerarchica, i dati vengono mantenuti in tanti server distinti ciascuno
221 dei quali si occupa della risoluzione del proprio \textsl{dominio}; i nomi a
222 dominio sono organizzati in una struttura ad albero analoga a quella
223 dell'albero dei file, con domini di primo livello (come i \texttt{.org}),
224 secondo livello (come \texttt{.truelite.it}), ecc.  In questo caso le
225 separazioni sono fra i vari livelli sono definite dal carattere ``\texttt{.}''
226 ed i nomi devono essere risolti da destra verso sinistra.\footnote{per chi si
227   stia chiedendo quale sia la radice di questo albero, cioè l'equivalente di
228   ``\texttt{/}'', la risposta è il dominio speciale ``\texttt{.}'', che in
229   genere non viene mai scritto esplicitamente, ma che, come chiunque abbia
230   configurato un server DNS sa bene, esiste ed è gestito dai cosiddetti
231   \textit{root DNS} che risolvono i domini di primo livello.} Il meccanismo
232 funziona con il criterio della \textsl{delegazione}, un server responsabile
233 per un dominio di primo livello può delegare la risoluzione degli indirizzi
234 per un suo dominio di secondo livello ad un altro server, il quale a sua volta
235 potrà delegare la risoluzione di un eventuale sotto-dominio di terzo livello ad
236 un altro server ancora.
237
238 Come accennato un server DNS è in grado di fare molto altro rispetto alla
239 risoluzione di un nome a dominio in un indirizzo IP: ciascuna voce nel
240 database viene chiamata \textit{resource record}, e può contenere diverse
241 informazioni. In genere i \textit{resource record} vengono classificati per la
242 \textsl{classe di indirizzi} cui i dati contenuti fanno riferimento, e per il
243 \textsl{tipo} di questi ultimi (ritroveremo classi di indirizzi e tipi di
244 record più avanti in tab.~\ref{tab:DNS_address_class} e
245 tab.~\ref{tab:DNS_record_type}).  Oggigiorno i dati mantenuti nei server DNS
246 sono quasi esclusivamente relativi ad indirizzi internet, per cui in pratica
247 viene utilizzata soltanto una classe di indirizzi; invece le corrispondenze
248 fra un nome a dominio ed un indirizzo IP sono solo uno fra i vari tipi di
249 informazione che un server DNS fornisce normalmente.
250
251 L'esistenza di vari tipi di informazioni è un altro dei motivi per cui il
252 \textit{resolver} prevede, oltre a quelle relative alla semplice risoluzione
253 dei nomi, un insieme di funzioni specifiche dedicate all'interrogazione di un
254 server DNS, tutte nella forma \texttt{res\_}\textsl{\texttt{nome}}.
255 Tradizionalmente la prima di queste funzioni è \funcd{res\_init}, il cui
256 prototipo è:
257
258 \begin{funcproto}{
259 \fhead{netinet/in.h} 
260 \fhead{arpa/nameser.h} 
261 \fhead{resolv.h}
262 \fdecl{int res\_init(void)}
263 \fdesc{Inizializza il sistema del \textit{resolver}.} 
264 }
265 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore.
266 }
267 \end{funcproto}
268
269
270 La funzione legge il contenuto dei file di configurazione (i già citati
271 \file{resolv.conf} e \file{host.conf}) per impostare il dominio di default,
272 gli indirizzi dei server DNS da contattare e l'ordine delle ricerche; se non
273 sono specificati server verrà utilizzato l'indirizzo locale, e se non è
274 definito un dominio di default sarà usato quello associato con l'indirizzo
275 locale (ma questo può essere sovrascritto con l'uso della variabile di
276 ambiente \envvar{LOCALDOMAIN}). In genere non è necessario eseguire questa
277 funzione direttamente in quanto viene automaticamente chiamata la prima volta
278 che si esegue una delle altre.
279
280 Le impostazioni e lo stato del \textit{resolver} inizializzati da
281 \func{res\_init} vengono mantenuti in una serie di variabili raggruppate nei
282 campi di una apposita struttura \var{\_res} usata da tutte queste
283 funzioni. Essa viene definita in \headfiled{resolv.h} ed è utilizzata
284 internamente alle funzioni essendo definita come variabile globale; questo
285 consente anche di accedervi direttamente all'interno di un qualunque
286 programma, una volta che la sia opportunamente dichiarata come:
287 \includecodesnip{listati/resolv_option.c}
288
289 Dato che l'uso di una variabile globale rende tutte le funzioni classiche non
290 rientranti, con l'uscita di BIND 8.2 è stata introdotta una nuova interfaccia
291 in cui tutte le nuove funzioni (il cui nome è ottenuto apponendo una
292 ``\texttt{n}'' al nome di quella tradizionale nella forma
293 \texttt{res\_n\textsl{nome}}). Tutte le nuove funzioni prendono un primo
294 argomento aggiuntivo, \param{statep}, che punti ad una struttura dello stesso
295 tipo, che verrà usato per mantenere lo stato del \textit{resolver} e potrà
296 essere usata senza problemi anche con programmi \textit{multithread}.  Anche
297 in questo caso per poterlo utilizzare occorrerà una opportuna dichiarazione
298 del tipo di dato con:
299 \includecodesnip{listati/resolv_newoption.c}
300 e la nuova funzione che utilizzata per inizializzare il \textit{resolver} (che
301 come la precedente viene chiamata automaticamente dalle altre funzioni) è
302 \funcd{res\_ninit} il cui prototipo è:
303
304 \begin{funcproto}{
305 \fhead{netinet/in.h} 
306 \fhead{arpa/nameser.h} 
307 \fhead{resolv.h}
308 \fdecl{int res\_ninit(res\_state statep)}
309 \fdesc{Inizializza il sistema del \textit{resolver}.} 
310 }
311 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore.
312 }
313 \end{funcproto}
314
315 Indipendentemente da quale versione delle funzioni si usino, tutti i campi
316 della struttura sono ad uso interno, e vengono usualmente inizializzate da
317 \func{res\_init} o \func{res\_ninit} in base al contenuto dei file di
318 configurazione e ad una serie di valori di default. L'unico campo che può
319 essere utile modificare è \var{\_res.options}, una maschera binaria che
320 contiene una serie di bit di opzione che permettono di controllare il
321 comportamento del \textit{resolver}.
322
323 \begin{table}[htb]
324   \centering
325   \footnotesize
326   \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
327     \hline
328     \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
329     \hline
330     \hline
331     \constd{RES\_INIT}       & Viene attivato se è stata chiamata
332                                \func{res\_init}. \\
333     \constd{RES\_DEBUG}      & Stampa dei messaggi di debug.\\
334     \constd{RES\_AAONLY}     & Accetta solo risposte autoritative.\\
335     \constd{RES\_USEVC}      & Usa connessioni TCP per contattare i server 
336                                invece che l'usuale UDP.\\
337     \constd{RES\_PRIMARY}    & Interroga soltanto server DNS primari.
338     \\
339     \constd{RES\_IGNTC}      & Ignora gli errori di troncamento, non ritenta la
340                                richiesta con una connessione TCP.\\
341     \constd{RES\_RECURSE}    & Imposta il bit che indica che si desidera
342                                eseguire una interrogazione ricorsiva.\\
343     \constd{RES\_DEFNAMES}   & Se attivo \func{res\_search} aggiunge il nome
344                                del dominio di default ai nomi singoli (che non
345                                contengono cioè un ``\texttt{.}'').\\
346     \constd{RES\_STAYOPEN}   & Usato con \const{RES\_USEVC} per mantenere
347                                aperte le connessioni TCP fra interrogazioni
348                                diverse. \\
349     \constd{RES\_DNSRCH}     & Se attivo \func{res\_search} esegue le ricerche
350                                di nomi di macchine nel dominio corrente o nei
351                                domini ad esso sovrastanti.\\
352     \constd{RES\_INSECURE1}  & Blocca i controlli di sicurezza di tipo 1.\\
353     \constd{RES\_INSECURE2}  & Blocca i controlli di sicurezza di tipo 2.\\
354     \constd{RES\_NOALIASES}  & Blocca l'uso della variabile di ambiente
355                                \envvar{HOSTALIASES}.\\ 
356     \constd{RES\_USE\_INET6} & Restituisce indirizzi IPv6 con
357                                \func{gethostbyname}. \\
358     \constd{RES\_ROTATE}     & Ruota la lista dei server DNS dopo ogni
359                                interrogazione.\\
360     \constd{RES\_NOCHECKNAME}& Non controlla i nomi per verificarne la
361                                correttezza sintattica. \\
362     \constd{RES\_KEEPTSIG}   & Non elimina i record di tipo \texttt{TSIG}.\\
363     \constd{RES\_BLAST}      & Effettua un ``\textit{blast}'' inviando
364                                simultaneamente le richieste a tutti i server;
365                                non ancora implementata. \\
366     \constd{RES\_DEFAULT}    & Combinazione di \const{RES\_RECURSE},
367                                \const{RES\_DEFNAMES} e \const{RES\_DNSRCH}.\\
368     \hline
369   \end{tabular}
370   \caption{Costanti utilizzabili come valori per \var{\_res.options}.}
371   \label{tab:resolver_option}
372 \end{table}
373
374 Per utilizzare questa funzionalità per modificare le impostazioni direttamente
375 da programma occorrerà impostare un opportuno valore per questo campo ed
376 invocare esplicitamente \func{res\_init}, dopo di che le altre funzioni
377 prenderanno le nuove impostazioni. Le costanti che definiscono i vari bit di
378 questo campo, ed il relativo significato sono illustrate in
379 tab.~\ref{tab:resolver_option}; trattandosi di una maschera binaria un valore
380 deve essere espresso con un opportuno OR aritmetico di dette costanti; ad
381 esempio il valore di default delle opzioni, espresso dalla costante
382 \const{RES\_DEFAULT}, è definito come:
383 \includecodesnip{listati/resolv_option_def.c}
384
385 Non tratteremo il significato degli altri campi non essendovi necessità di
386 modificarli direttamente; gran parte di essi sono infatti impostati dal
387 contenuto dei file di configurazione, mentre le funzionalità controllate da
388 alcuni di esse possono essere modificate con l'uso delle opportune variabili
389 di ambiente come abbiamo visto per \envvar{LOCALDOMAIN}. In particolare con
390 \envvar{RES\_RETRY} si soprassiede il valore del campo \var{retry} che
391 controlla quante volte viene ripetuto il tentativo di connettersi ad un server
392 DNS prima di dichiarare fallimento; il valore di default è 4, un valore nullo
393 significa bloccare l'uso del DNS. Infine con \envvar{RES\_TIMEOUT} si
394 soprassiede il valore del campo \var{retrans} (preimpostato al valore della
395 omonima costante \const{RES\_TIMEOUT} di \headfile{resolv.h}) che è il valore
396 preso come base (in numero di secondi) per definire la scadenza di una
397 richiesta, ciascun tentativo di richiesta fallito viene ripetuto raddoppiando
398 il tempo di scadenza per il numero massimo di volte stabilito da
399 \texttt{RES\_RETRY}.
400
401 La funzione di interrogazione principale è \funcd{res\_query}
402 (\funcd{res\_nquery} per la nuova interfaccia), che serve ad eseguire una
403 richiesta ad un server DNS per un nome a dominio \textsl{completamente
404   specificato} (quello che si chiama
405 \itindex{Fully~Qualified~Domain~Name~(FQDN)} FQDN, \textit{Fully Qualified 
406   Domain Name}); il loro prototipo è:
407
408 \begin{funcproto}{
409 \fhead{netinet/in.h} 
410 \fhead{arpa/nameser.h} 
411 \fhead{resolv.h}
412 \fdecl{int res\_query(const char *dname, int class, int type,
413               unsigned char *answer, int anslen)}
414 \fdecl{int res\_nquery(res\_state statep, const char *dname, int class, int
415   type, \\
416   \phantom{int res\_nquery(}unsigned char *answer, int anslen)}
417 \fdesc{Esegue una interrogazione al DNS.} 
418 }
419 {Le funzioni ritornano un valore positivo pari alla lunghezza dei dati scritti
420   nel buffer \param{answer} in caso di successo e $-1$ per un errore.
421 }
422 \end{funcproto}
423
424 Le funzioni eseguono una interrogazione ad un server DNS relativa al nome da
425 risolvere passato nella stringa indirizzata da \param{dname}, inoltre deve
426 essere specificata la classe di indirizzi in cui eseguire la ricerca con
427 \param{class}, ed il tipo di \textit{resource record} che si vuole ottenere
428 con \param{type}. Il risultato della ricerca verrà scritto nel buffer di
429 lunghezza \param{anslen} puntato da \param{answer} che si sarà opportunamente
430 allocato in precedenza.
431
432 Una seconda funzione di ricerca analoga a \func{res\_query}, che prende gli
433 stessi argomenti ma che esegue l'interrogazione con le funzionalità
434 addizionali previste dalle due opzioni \const{RES\_DEFNAMES} e
435 \const{RES\_DNSRCH}, è \funcd{res\_search} (\funcd{res\_nsearch} per la nuova
436 interfaccia), il cui prototipo è:
437
438 \begin{funcproto}{
439 \fhead{netinet/in.h} 
440 \fhead{arpa/nameser.h} 
441 \fhead{resolv.h}
442 \fdecl{int res\_search(const char *dname, int class, int type,
443   unsigned char *answer, \\
444   \phantom{int res\_search}int anslen)}
445 \fdecl{int res\_nsearch(res\_state statep, const char *dname, int class, 
446   int type, \\
447   \phantom{int res\_nsearch(}unsigned char *answer, int anslen)}
448 \fdesc{Esegue una interrogazione al DNS.} 
449 }
450 {Le funzioni ritornano un valore positivo pari alla lunghezza dei dati scritti
451   nel buffer \param{answer} in caso di successo e $-1$ per un errore.
452 }
453 \end{funcproto}
454
455 In sostanza la funzione ripete una serie di chiamate a \func{res\_query}
456 (\func{res\_nquery}) aggiungendo al nome contenuto nella stringa \param{dname}
457 il dominio di default da cercare, fermandosi non appena trova un risultato.
458 Il risultato di entrambe le funzioni viene scritto nel formato opportuno (che
459 sarà diverso a seconda del tipo di record richiesto) nel buffer di ritorno;
460 sarà compito del programma (o di altre funzioni) estrarre i relativi dati,
461 esistono una serie di funzioni interne usate per la scansione di questi dati,
462 per chi fosse interessato una trattazione dettagliata è riportata nel
463 quattordicesimo capitolo di \cite{DNSbind}.
464
465 Le classi di indirizzi supportate da un server DNS sono tre, ma di queste in
466 pratica oggi viene utilizzata soltanto quella degli indirizzi internet; le
467 costanti che identificano dette classi, da usare come valore per l'argomento
468 \param{class} delle precedenti funzioni, sono riportate in
469 tab.~\ref{tab:DNS_address_class}.\footnote{esisteva in realtà anche una classe
470   \constd{C\_CSNET} per la omonima rete, ma è stata dichiarata obsoleta.}
471
472 \begin{table}[htb]
473   \centering
474   \footnotesize
475   \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
476     \hline
477     \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
478     \hline
479     \hline
480     \constd{C\_IN}   & Indirizzi internet, in pratica i soli utilizzati oggi.\\
481     \constd{C\_HS}   & Indirizzi \textit{Hesiod}, utilizzati solo al MIT, oggi
482                        completamente estinti. \\
483     \constd{C\_CHAOS}& Indirizzi per la rete \textit{Chaosnet}, un'altra rete
484                        sperimentale nata al MIT. \\
485     \constd{C\_ANY}  & Indica un indirizzo di classe qualunque.\\
486     \hline
487   \end{tabular}
488   \caption{Costanti identificative delle classi di indirizzi per l'argomento
489     \param{class} di \func{res\_query}.}
490   \label{tab:DNS_address_class}
491 \end{table}
492
493 Come accennato le tipologie di dati che sono mantenibili su un server DNS sono
494 diverse, ed a ciascuna di essa corrisponde un diverso tipo di \textit{resource
495   record}. L'elenco delle costanti, ripreso dai file di dichiarazione
496   \headfiled{arpa/nameser.h} e \headfiled{arpa/nameser\_compat.h}, che
497 definiscono i valori che si possono usare per l'argomento \param{type} per
498 specificare il tipo di \textit{resource record} da richiedere è riportato in
499 tab.~\ref{tab:DNS_record_type}; le costanti (tolto il \texttt{T\_} iniziale)
500 hanno gli stessi nomi usati per identificare i record nei file di zona di
501 BIND,\footnote{BIND, acronimo di \textit{Berkley Internet Name Domain}, è una
502   implementazione di un server DNS, ed, essendo utilizzata nella stragrande
503   maggioranza dei casi, fa da riferimento; i dati relativi ad un certo dominio
504   (cioè i suoi \textit{resource record} vengono mantenuti in quelli che sono
505   usualmente chiamati \textsl{file di zona}, e in essi ciascun tipo di dominio
506   è identificato da un nome che è appunto identico a quello delle costanti di
507   tab.~\ref{tab:DNS_record_type} senza il \texttt{T\_} iniziale.}  e che
508 normalmente sono anche usati come nomi per indicare i record.
509
510 \begin{table}[!htb]
511   \centering
512   \footnotesize
513   \begin{tabular}[c]{|l|l|}
514     \hline
515     \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
516     \hline
517     \hline
518     \constd{T\_A}     & Indirizzo di una stazione.\\
519     \constd{T\_NS}    & Server DNS autoritativo per il dominio richiesto.\\
520     \constd{T\_MD}    & Destinazione per la posta elettronica.\\
521     \constd{T\_MF}    & Redistributore per la posta elettronica.\\
522     \constd{T\_CNAME} & Nome canonico.\\
523     \constd{T\_SOA}   & Inizio di una zona di autorità.\\
524     \constd{T\_MB}    & Nome a dominio di una casella di posta.\\
525     \constd{T\_MG}    & Nome di un membro di un gruppo di posta.\\
526     \constd{T\_MR}    & Nome di un cambiamento di nome per la posta.\\
527     \constd{T\_NULL}  & Record nullo.\\
528     \constd{T\_WKS}   & Servizio noto.\\
529     \constd{T\_PTR}   & Risoluzione inversa di un indirizzo numerico.\\
530     \constd{T\_HINFO} & Informazione sulla stazione.\\
531     \constd{T\_MINFO} & Informazione sulla casella di posta.\\
532     \constd{T\_MX}    & Server cui instradare la posta per il dominio.\\
533     \constd{T\_TXT}   & Stringhe di testo (libere).\\
534     \constd{T\_RP}    & Nome di un responsabile (\textit{responsible person}).\\
535     \constd{T\_AFSDB} & Database per una cella AFS.\\
536     \constd{T\_X25}   & Indirizzo di chiamata per X.25.\\
537     \constd{T\_ISDN}  & Indirizzo di chiamata per ISDN.\\
538     \constd{T\_RT}    & Router.\\
539     \constd{T\_NSAP}  & Indirizzo NSAP.\\
540     \constd{T\_NSAP\_PTR}& Risoluzione inversa per NSAP (deprecato).\\
541     \constd{T\_SIG}   & Firma digitale di sicurezza.\\
542     \constd{T\_KEY}   & Chiave per firma.\\
543     \constd{T\_PX}    & Corrispondenza per la posta X.400.\\
544     \constd{T\_GPOS}  & Posizione geografica.\\
545     \constd{T\_AAAA}  & Indirizzo IPv6.\\
546     \constd{T\_LOC}   & Informazione di collocazione.\\
547     \constd{T\_NXT}   & Dominio successivo.\\
548     \constd{T\_EID}   & Identificatore di punto conclusivo.\\
549     \constd{T\_NIMLOC}& Posizionatore \textit{nimrod}.\\
550     \constd{T\_SRV}   & Servizio.\\
551     \constd{T\_ATMA}  & Indirizzo ATM.\\
552     \constd{T\_NAPTR} & Puntatore ad una \textit{naming authority}.\\
553     \constd{T\_TSIG}  & Firma di transazione.\\
554     \constd{T\_IXFR}  & Trasferimento di zona incrementale.\\
555     \constd{T\_AXFR}  & Trasferimento di zona di autorità.\\
556     \constd{T\_MAILB} & Trasferimento di record di caselle di posta.\\
557     \constd{T\_MAILA} & Trasferimento di record di server di posta.\\
558     \constd{T\_ANY}   & Valore generico.\\
559     \hline
560   \end{tabular}
561   \caption{Costanti identificative del tipo di record per l'argomento
562     \param{type} di \func{res\_query}.}
563   \label{tab:DNS_record_type}
564 \end{table}
565
566
567 L'elenco di tab.~\ref{tab:DNS_record_type} è quello di \textsl{tutti} i
568 \textit{resource record} definiti, con una breve descrizione del relativo
569 significato.  Di tutti questi però viene impiegato correntemente solo un
570 piccolo sottoinsieme, alcuni sono obsoleti ed altri fanno riferimento a dati
571 applicativi che non ci interessano non avendo nulla a che fare con la
572 risoluzione degli indirizzi IP, pertanto non entreremo nei dettagli del
573 significato di tutti i \textit{resource record}, ma solo di quelli usati dalle
574 funzioni del \textit{resolver}. Questi sono sostanzialmente i seguenti (per
575 indicarli si è usata la notazione dei file di zona di BIND):
576 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
577 \item[\texttt{A}] viene usato per indicare la corrispondenza fra un nome a
578   dominio ed un indirizzo IPv4; ad esempio la corrispondenza fra
579   \texttt{jojo.truelite.it} e l'indirizzo IP \texttt{62.48.34.25}.
580 \item[\texttt{AAAA}] viene usato per indicare la corrispondenza fra un nome a
581   dominio ed un indirizzo IPv6; è chiamato in questo modo dato che la
582   dimensione di un indirizzo IPv6 è quattro volte quella di un indirizzo IPv4.
583 \item[\texttt{PTR}] per fornire la corrispondenza inversa fra un indirizzo IP
584   ed un nome a dominio ad esso associato si utilizza questo tipo di record (il
585   cui nome sta per \textit{pointer}).
586 \item[\texttt{CNAME}] qualora si abbiamo più nomi che corrispondono allo
587   stesso indirizzo (come ad esempio \texttt{www.truelite.it} e
588   \texttt{sources.truelite.it}, che fanno entrambi riferimento alla stessa
589   macchina (nel caso \texttt{dodds.truelite.it}) si può usare questo tipo di
590   record per creare degli \textit{alias} in modo da associare un qualunque
591   altro nome al \textsl{nome canonico} della macchina (si chiama così quello
592   associato al record \texttt{A}).
593 \end{basedescript}
594
595 Come accennato in caso di successo le due funzioni di richiesta restituiscono
596 il risultato della interrogazione al server, in caso di insuccesso l'errore
597 invece viene segnalato da un valore di ritorno pari a -1, ma in questo caso,
598 non può essere utilizzata la variabile \var{errno} per riportare un codice di
599 errore, in quanto questo viene impostato per ciascuna delle chiamate al
600 sistema utilizzate dalle funzioni del \textit{resolver}, non avrà alcun
601 significato nell'indicare quale parte del procedimento di risoluzione è
602 fallita.
603
604 Per questo motivo è stata definita una variabile di errore separata,
605 \var{h\_errno}, che viene utilizzata dalle funzioni del \textit{resolver} per
606 indicare quale problema ha causato il fallimento della risoluzione del nome.
607 Ad essa si può accedere una volta che la si dichiara con:
608 \includecodesnip{listati/herrno.c} 
609 ed i valori che può assumere, con il relativo significato, sono riportati in
610 tab.~\ref{tab:h_errno_values}.
611
612 \begin{table}[!htb]
613   \centering
614   \footnotesize
615   \begin{tabular}[c]{|l|p{11cm}|}
616     \hline
617     \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
618     \hline
619     \hline
620     \constd{HOST\_NOT\_FOUND}& L'indirizzo richiesto non è valido e la
621                                macchina indicata è sconosciuta.\\
622     \constd{NO\_ADDRESS}     & Il nome a dominio richiesto è valido, ma non ha
623                                un indirizzo associato ad esso
624                                (alternativamente può essere indicato come 
625                                \constd{NO\_DATA}).\\
626     \constd{NO\_RECOVERY}    & Si è avuto un errore non recuperabile
627                                nell'interrogazione di un server DNS.\\
628     \constd{TRY\_AGAIN}      & Si è avuto un errore temporaneo
629                                nell'interrogazione di un server DNS, si può
630                                ritentare l'interrogazione in un secondo
631                                tempo.\\
632     \hline
633   \end{tabular}
634   \caption{Valori possibili della variabile \var{h\_errno}.}
635   \label{tab:h_errno_values}
636 \end{table}
637
638 Insieme alla nuova variabile vengono definite anche due nuove funzioni per
639 stampare l'errore a video, analoghe a quelle di sez.~\ref{sec:sys_strerror}
640 per \var{errno}, ma che usano il valore di \var{h\_errno}; la prima è
641 \funcd{herror} ed il suo prototipo è:
642
643
644 \begin{funcproto}{
645 \fhead{netdb.h}
646 \fdecl{void herror(const char *string)}
647 \fdesc{Stampa un errore di risoluzione.} 
648 }
649
650 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
651   caso \var{errno} assumerà uno dei valori: 
652   \begin{errlist}
653   \end{errlist}
654   ed inoltre 
655  nel loro significato generico.}
656 \end{funcproto}
657
658
659
660 \begin{functions}
661 \headdecl{
662 \funcdecl{
663
664 .
665 \end{functions}
666
667 La funzione è l'analoga di \func{perror} e stampa sullo standard error un
668 messaggio di errore corrispondente al valore corrente di \var{h\_errno}, a cui
669 viene anteposta la stringa \param{string} passata come argomento.  La seconda
670 funzione è \funcd{hstrerror} ed il suo prototipo è:
671 \begin{functions}
672 \headdecl{netdb.h}
673 \funcdecl{const char *hstrerror(int err)}
674
675 Restituisce una stringa corrispondente ad un errore di risoluzione.
676 \end{functions}
677 \noindent che, come  l'analoga \func{strerror}, restituisce una stringa con un
678 messaggio di errore già formattato, corrispondente al codice passato come
679 argomento (che si presume sia dato da \var{h\_errno}).
680
681 \itindend{resolver}
682
683
684 \subsection{La risoluzione dei nomi a dominio}
685 \label{sec:sock_name_services}
686
687 La principale funzionalità del \textit{resolver} resta quella di risolvere i
688 nomi a dominio in indirizzi IP, per cui non ci dedicheremo oltre alle funzioni
689 di richiesta generica ed esamineremo invece le funzioni a questo dedicate. La
690 prima funzione è \funcd{gethostbyname} il cui scopo è ottenere l'indirizzo di
691 una stazione noto il suo nome a dominio, il suo prototipo è:
692 \begin{prototype}{netdb.h}
693 {struct hostent *gethostbyname(const char *name)}
694
695 Determina l'indirizzo associato al nome a dominio \param{name}.
696
697 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il puntatore ad una
698   struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
699   dominio, o un puntatore nullo in caso di errore.}
700 \end{prototype}
701
702 La funzione prende come argomento una stringa \param{name} contenente il nome
703 a dominio che si vuole risolvere, in caso di successo i dati ad esso relativi
704 vengono memorizzati in una opportuna struttura \struct{hostent} la cui
705 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}. 
706
707 \begin{figure}[!htb]
708   \footnotesize \centering
709   \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
710     \includestruct{listati/hostent.h}
711   \end{minipage}
712   \caption{La struttura \structd{hostent} per la risoluzione dei nomi a
713     dominio e degli indirizzi IP.}
714   \label{fig:sock_hostent_struct}
715 \end{figure}
716
717 Quando un programma chiama \func{gethostbyname} e questa usa il DNS per
718 effettuare la risoluzione del nome, è con i valori contenuti nei relativi
719 record che vengono riempite le varie parti della struttura \struct{hostent}.
720 Il primo campo della struttura, \var{h\_name} contiene sempre il \textsl{nome
721   canonico}, che nel caso del DNS è appunto il nome associato ad un record
722 \texttt{A}. Il secondo campo della struttura, \var{h\_aliases}, invece è un
723 puntatore ad vettore di puntatori, terminato da un puntatore nullo. Ciascun
724 puntatore del vettore punta ad una stringa contenente uno degli altri
725 possibili nomi associati allo stesso \textsl{nome canonico} (quelli che nel
726 DNS vengono inseriti come record di tipo \texttt{CNAME}).
727
728 Il terzo campo della struttura, \var{h\_addrtype}, indica il tipo di indirizzo
729 che è stato restituito, e può assumere soltanto i valori \const{AF\_INET} o
730 \const{AF\_INET6}, mentre il quarto campo, \var{h\_length}, indica la
731 lunghezza dell'indirizzo stesso in byte. 
732
733 Infine il campo \var{h\_addr\_list} è il puntatore ad un vettore di puntatori
734 ai singoli indirizzi; il vettore è terminato da un puntatore nullo.  Inoltre,
735 come illustrato in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}, viene definito il campo
736 \var{h\_addr} come sinonimo di \code{h\_addr\_list[0]}, cioè un riferimento
737 diretto al primo indirizzo della lista.
738
739 Oltre ai normali nomi a dominio la funzione accetta come argomento
740 \param{name} anche indirizzi numerici, in formato dotted decimal per IPv4 o
741 con la notazione illustrata in sez.~\ref{sec:IP_ipv6_notation} per IPv6. In
742 tal caso \func{gethostbyname} non eseguirà nessuna interrogazione remota, ma
743 si limiterà a copiare la stringa nel campo \var{h\_name} ed a creare la
744 corrispondente struttura \var{in\_addr} da indirizzare con
745 \code{h\_addr\_list[0]}.
746
747 Con l'uso di \func{gethostbyname} normalmente si ottengono solo gli indirizzi
748 IPv4, se si vogliono ottenere degli indirizzi IPv6 occorrerà prima impostare
749 l'opzione \const{RES\_USE\_INET6} nel campo \texttt{\_res.options} e poi
750 chiamare \func{res\_init} (vedi sez.~\ref{sec:sock_resolver_functions}) per
751 modificare le opzioni del \textit{resolver}; dato che questo non è molto
752 comodo è stata definita\footnote{questa è una estensione fornita dalle
753   \acr{glibc}, disponibile anche in altri sistemi unix-like.}  un'altra
754 funzione, \funcd{gethostbyname2}, il cui prototipo è:
755 \begin{functions}
756   \headdecl{netdb.h} 
757   \headdecl{sys/socket.h}
758   \funcdecl{struct hostent *gethostbyname2(const char *name, int af)}
759
760 Determina l'indirizzo di tipo \param{af} associato al nome a dominio
761 \param{name}.
762
763 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il puntatore ad una
764   struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
765   dominio, o un puntatore nullo in caso di errore.}
766 \end{functions}
767
768 In questo caso la funzione prende un secondo argomento \param{af} che indica
769 (i soli valori consentiti sono \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}, per
770 questo è necessario l'uso di \headfile{sys/socket.h}) la famiglia di indirizzi
771 che dovrà essere utilizzata nei risultati restituiti dalla funzione. Per tutto
772 il resto la funzione è identica a \func{gethostbyname}, ed identici sono i
773 suoi risultati.
774
775 \begin{figure}[!htbp]
776   \footnotesize \centering
777   \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
778     \includecodesample{listati/mygethost.c}
779   \end{minipage}
780   \normalsize
781   \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
782   \label{fig:mygethost_example}
783 \end{figure}
784
785 Vediamo allora un primo esempio dell'uso delle funzioni di risoluzione, in
786 fig.~\ref{fig:mygethost_example} è riportato un estratto del codice di un
787 programma che esegue una semplice interrogazione al \textit{resolver} usando
788 \func{gethostbyname} e poi ne stampa a video i risultati. Al solito il
789 sorgente completo, che comprende il trattamento delle opzioni ed una funzione
790 per stampare un messaggio di aiuto, è nel file \texttt{mygethost.c} dei
791 sorgenti allegati alla guida.
792
793 Il programma richiede un solo argomento che specifichi il nome da cercare,
794 senza il quale (\texttt{\small 15--18}) esce con un errore. Dopo di che
795 (\texttt{\small 20}) si limita a chiamare \func{gethostbyname}, ricevendo il
796 risultato nel puntatore \var{data}. Questo (\texttt{\small 21--24}) viene
797 controllato per rilevare eventuali errori, nel qual caso il programma esce
798 dopo aver stampato un messaggio con \func{herror}. 
799
800 Se invece la risoluzione è andata a buon fine si inizia (\texttt{\small 25})
801 con lo stampare il nome canonico, dopo di che (\texttt{\small 26--30}) si
802 stampano eventuali altri nomi. Per questo prima (\texttt{\small 26}) si prende
803 il puntatore alla cima della lista che contiene i nomi e poi (\texttt{\small
804   27--30}) si esegue un ciclo che sarà ripetuto fin tanto che nella lista si
805 troveranno dei puntatori validi\footnote{si ricordi che la lista viene
806   terminata da un puntatore nullo.} per le stringhe dei nomi; prima
807 (\texttt{\small 28}) si stamperà la stringa e poi (\texttt{\small 29}) si
808 provvederà ad incrementare il puntatore per passare al successivo elemento
809 della lista.
810
811 Una volta stampati i nomi si passerà a stampare gli indirizzi, il primo passo
812 (\texttt{\small 31--38}) è allora quello di riconoscere il tipo di indirizzo
813 sulla base del valore del campo \var{h\_addrtype}, stampandolo a video. Si è
814 anche previsto di stampare un errore nel caso (che non dovrebbe mai accadere)
815 di un indirizzo non valido.
816
817 Infine (\texttt{\small 39--44}) si stamperanno i valori degli indirizzi, di
818 nuovo (\texttt{\small 39}) si inizializzerà un puntatore alla cima della lista
819 e si eseguirà un ciclo fintanto che questo punterà ad indirizzi validi in
820 maniera analoga a quanto fatto in precedenza per i nomi a dominio. Si noti
821 come, essendo il campo \var{h\_addr\_list} un puntatore ad strutture di
822 indirizzi generiche, questo sia ancora di tipo \texttt{char **} e si possa
823 riutilizzare lo stesso puntatore usato per i nomi.
824
825 Per ciascun indirizzo valido si provvederà (\texttt{\small 41}) ad una
826 conversione con la funzione \func{inet\_ntop} (vedi
827 sez.~\ref{sec:sock_addr_func}) passandole gli opportuni argomenti, questa
828 restituirà la stringa da stampare (\texttt{\small 42}) con il valore
829 dell'indirizzo in \var{buffer}, che si è avuto la cura di dichiarare
830 inizialmente (\texttt{\small 10}) con dimensioni adeguate; dato che la
831 funzione è in grado di tenere conto automaticamente del tipo di indirizzo non
832 ci sono precauzioni particolari da prendere.\footnote{volendo essere pignoli
833   si dovrebbe controllarne lo stato di uscita, lo si è tralasciato per non
834   appesantire il codice, dato che in caso di indirizzi non validi si sarebbe
835   avuto un errore con \func{gethostbyname}, ma si ricordi che la sicurezza non
836   è mai troppa.}
837
838 Le funzioni illustrate finora hanno un difetto: utilizzando una area di
839 memoria interna per allocare i contenuti della struttura \struct{hostent} non
840 possono essere rientranti. Questo comporta anche che in due successive
841 chiamate i dati potranno essere sovrascritti. Si tenga presente poi che
842 copiare il contenuto della sola struttura non è sufficiente per salvare tutti
843 i dati, in quanto questa contiene puntatori ad altri dati, che pure possono
844 essere sovrascritti; per questo motivo, se si vuole salvare il risultato di
845 una chiamata, occorrerà eseguire quella che si chiama una \itindex{deep~copy}
846 \textit{deep copy}.\footnote{si chiama così quella tecnica per cui, quando si
847   deve copiare il contenuto di una struttura complessa (con puntatori che
848   puntano ad altri dati, che a loro volta possono essere puntatori ad altri
849   dati) si deve copiare non solo il contenuto della struttura, ma eseguire una
850   scansione per risolvere anche tutti i puntatori contenuti in essa (e così
851   via se vi sono altre sotto-strutture con altri puntatori) e copiare anche i
852   dati da questi referenziati.}
853
854 Per ovviare a questi problemi nelle \acr{glibc} sono definite anche delle
855 versioni rientranti delle precedenti funzioni, al solito queste sono
856 caratterizzate dall'avere un suffisso \texttt{\_r}, pertanto avremo le due
857 funzioni \funcd{gethostbyname\_r} e \funcd{gethostbyname2\_r} i cui prototipi
858 sono:
859 \begin{functions}
860   \headdecl{netdb.h} 
861   \headdecl{sys/socket.h}
862   \funcdecl{int gethostbyname\_r(const char *name, struct hostent *ret, 
863     char *buf, size\_t buflen, struct hostent **result, int *h\_errnop)}
864   \funcdecl{int gethostbyname2\_r(const char *name, int af,
865          struct hostent *ret, char *buf, size\_t buflen, 
866          struct hostent **result, int *h\_errnop)}
867   
868   Versioni rientranti delle funzioni \func{gethostbyname} e
869   \func{gethostbyname2}. 
870        
871   \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo ed un valore
872     negativo in caso di errore.}
873 \end{functions}
874
875 Gli argomenti \param{name} (e \param{af} per \func{gethostbyname2\_r}) hanno
876 lo stesso significato visto in precedenza. Tutti gli altri argomenti hanno lo
877 stesso significato per entrambe le funzioni. Per evitare l'uso di variabili
878 globali si dovrà allocare preventivamente una struttura \struct{hostent} in
879 cui ricevere il risultato, passandone l'indirizzo alla funzione nell'argomento
880 \param{ret}.  Inoltre, dato che \struct{hostent} contiene dei puntatori, dovrà
881 essere allocato anche un buffer in cui le funzioni possano scrivere tutti i
882 dati del risultato dell'interrogazione da questi puntati; l'indirizzo e la
883 lunghezza di questo buffer devono essere indicati con gli argomenti
884 \param{buf} e \param{buflen}.
885
886 Gli ultimi due argomenti vengono utilizzati per avere indietro i risultati
887 come \textit{value result argument}, si deve specificare l'indirizzo della
888 variabile su cui la funzione dovrà salvare il codice di errore
889 con \param{h\_errnop} e quello su cui dovrà salvare il puntatore che si userà
890 per accedere i dati con \param{result}.
891
892 In caso di successo entrambe le funzioni restituiscono un valore nullo,
893 altrimenti restituiscono un codice di errore negativo e all'indirizzo puntato
894 da \param{result} sarà salvato un puntatore nullo, mentre a quello puntato da
895 \param{h\_errnop} sarà salvato il valore del codice di errore, dato che per
896 essere rientrante la funzione non può la variabile globale \var{h\_errno}. In
897 questo caso il codice di errore, oltre ai valori di
898 tab.~\ref{tab:h_errno_values}, può avere anche quello di \errcode{ERANGE}
899 qualora il buffer allocato su \param{buf} non sia sufficiente a contenere i
900 dati, in tal caso si dovrà semplicemente ripetere l'esecuzione della funzione
901 con un buffer di dimensione maggiore.
902
903 Una delle caratteristiche delle interrogazioni al servizio DNS è che queste
904 sono normalmente eseguite con il protocollo UDP, ci sono casi in cui si
905 preferisce che vengano usate connessioni permanenti con il protocollo TCP. Per
906 ottenere questo\footnote{si potrebbero impostare direttamente le opzioni di
907   \var{\_\_res.options}, ma queste funzioni permettono di semplificare la
908   procedura.} sono previste delle funzioni apposite; la prima è
909 \funcd{sethostent}, il cui prototipo è:
910 \begin{prototype}{netdb.h}
911 {void sethostent(int stayopen)}
912
913 Richiede l'uso di connessioni per le interrogazioni ad un server DNS.
914
915 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
916 \end{prototype}
917
918 La funzione permette di richiedere l'uso di connessioni TCP per la richiesta
919 dei dati, e che queste restino aperte per successive richieste. Il valore
920 dell'argomento \param{stayopen} indica se attivare questa funzionalità, un
921 valore pari a 1 (o diverso da zero), che indica una condizione vera in C,
922 attiva la funzionalità.  Come si attiva l'uso delle connessioni TCP lo si può
923 disattivare con la funzione \funcd{endhostent}; il suo prototipo è:
924 \begin{prototype}{netdb.h}
925 {void endhostent(void)}
926
927 Disattiva l'uso di connessioni per le interrogazioni ad un server DNS.
928
929 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
930 \end{prototype}
931 \noindent e come si può vedere la funzione è estremamente semplice, non
932 richiedendo nessun argomento.
933
934 % TODO manca gethostent (e gethostent_r) e altro ? (vedi man page)
935
936 Infine si può richiedere la risoluzione inversa di un indirizzo IP od IPv6,
937 per ottenerne il nome a dominio ad esso associato, per fare questo si può
938 usare la funzione \funcd{gethostbyaddr}, il cui prototipo è:
939 \begin{functions}
940   \headdecl{netdb.h} 
941   \headdecl{sys/socket.h} 
942   \funcdecl{struct hostent *gethostbyaddr(const char *addr, int len, int type)}
943
944   Richiede la risoluzione inversa di un indirizzo IP.
945        
946   \bodydesc{La funzione restituisce l'indirizzo ad una struttura
947     \struct{hostent} in caso di successo ed \val{NULL} in caso di errore.}
948 \end{functions}
949
950 In questo caso l'argomento \param{addr} dovrà essere il puntatore ad una
951 appropriata struttura contenente il valore dell'indirizzo IP (o IPv6) che si
952 vuole risolvere. L'uso del tipo \texttt{char *} per questo argomento è
953 storico, il dato dovrà essere fornito in una struttura
954 \struct{in\_addr}\footnote{si ricordi che, come illustrato in
955   fig.~\ref{fig:sock_sa_ipv4_struct}, questo in realtà corrisponde ad un
956   numero intero, da esprimere comunque in \textit{network order}, non
957   altrettanto avviene però per \struct{in6\_addr}, pertanto è sempre opportuno
958   inizializzare questi indirizzi con \func{inet\_pton} (vedi
959   sez.~\ref{sec:sock_conv_func_gen}).}  per un indirizzo IPv4 ed una struttura
960 \struct{in6\_addr} per un indirizzo IPv6, mentre in \param{len} se ne dovrà
961 specificare la dimensione (rispettivamente 4 o 16), infine l'argomento
962 \param{type} indica il tipo di indirizzo e dovrà essere o \const{AF\_INET} o
963 \const{AF\_INET6}.
964
965 La funzione restituisce, in caso di successo, un puntatore ad una struttura
966 \struct{hostent}, solo che in questo caso la ricerca viene eseguita
967 richiedendo al DNS un record di tipo \texttt{PTR} corrispondente all'indirizzo
968 specificato. In caso di errore al solito viene usata la variabile
969 \var{h\_errno} per restituire un opportuno codice. In questo caso l'unico
970 campo del risultato che interessa è \var{h\_name} che conterrà il nome a
971 dominio, la funziona comunque inizializza anche il primo campo della lista
972 \var{h\_addr\_list} col valore dell'indirizzo passato come argomento.
973
974 Per risolvere il problema dell'uso da parte delle due funzioni
975 \func{gethostbyname} e \func{gethostbyaddr} di memoria statica che può essere
976 sovrascritta fra due chiamate successive, e per avere sempre la possibilità di
977 indicare esplicitamente il tipo di indirizzi voluto (cosa che non è possibile
978 con \func{gethostbyname}), vennero introdotte due nuove funzioni di
979 risoluzione,\footnote{le funzioni sono presenti nelle \acr{glibc} versione
980   2.1.96, ma essendo considerate deprecate (vedi
981   sez.~\ref{sec:sock_advanced_name_services}) sono state rimosse nelle
982   versioni successive.} \funcd{getipnodebyname} e \funcd{getipnodebyaddr}, i
983 cui prototipi sono:
984 \begin{functions}
985   \headdecl{netdb.h} 
986   \headdecl{sys/types.h} 
987   \headdecl{sys/socket.h} 
988
989   \funcdecl{struct hostent *getipnodebyname(const char *name, int af, int
990     flags, int *error\_num)} 
991
992   \funcdecl{struct hostent *getipnodebyaddr(const void *addr, size\_t len,
993     int af, int *error\_num)}
994
995   Richiedono rispettivamente la risoluzione e la risoluzione inversa di un
996   indirizzo IP.
997        
998   \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono l'indirizzo ad una struttura
999     \struct{hostent} in caso di successo ed \val{NULL} in caso di errore.}
1000 \end{functions}
1001
1002 Entrambe le funzioni supportano esplicitamente la scelta di una famiglia di
1003 indirizzi con l'argomento \param{af} (che può assumere i valori
1004 \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}), e restituiscono un codice di errore
1005 (con valori identici a quelli precedentemente illustrati in
1006 tab.~\ref{tab:h_errno_values}) nella variabile puntata da \param{error\_num}.
1007 La funzione \func{getipnodebyaddr} richiede poi che si specifichi l'indirizzo
1008 come per \func{gethostbyaddr} passando anche la lunghezza dello stesso
1009 nell'argomento \param{len}.
1010
1011 La funzione \func{getipnodebyname} prende come primo argomento il nome da
1012 risolvere, inoltre prevede un apposito argomento \param{flags}, da usare come
1013 maschera binaria, che permette di specificarne il comportamento nella
1014 risoluzione dei diversi tipi di indirizzi (IPv4 e IPv6); ciascun bit
1015 dell'argomento esprime una diversa opzione, e queste possono essere specificate
1016 con un OR aritmetico delle costanti riportate in
1017 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.
1018
1019 \begin{table}[!htb]
1020   \centering
1021   \footnotesize
1022   \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1023     \hline
1024     \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1025     \hline
1026     \hline
1027     \constd{AI\_V4MAPPED}  & Usato con \const{AF\_INET6} per richiedere una
1028                              ricerca su un indirizzo IPv4 invece che IPv6; gli
1029                              eventuali risultati saranno rimappati su indirizzi 
1030                              IPv6.\\
1031     \constd{AI\_ALL}       & Usato con \const{AI\_V4MAPPED}; richiede sia
1032                              indirizzi IPv4 che IPv6, e gli indirizzi IPv4
1033                              saranno rimappati in IPv6.\\
1034     \constd{AI\_ADDRCONFIG}& Richiede che una richiesta IPv4 o IPv6 venga
1035                              eseguita solo se almeno una interfaccia del
1036                              sistema è associata ad un indirizzo di tale tipo.\\
1037     \constd{AI\_DEFAULT}   & Il valore di default, è equivalente alla
1038                              combinazione di \const{AI\_ADDRCONFIG} e di
1039                              \const{AI\_V4MAPPED}.\\  
1040     \hline
1041   \end{tabular}
1042   \caption{Valori possibili per i bit dell'argomento \param{flags} della
1043     funzione \func{getipnodebyname}.}
1044   \label{tab:sock_getipnodebyname_flags}
1045 \end{table}
1046
1047 Entrambe le funzioni restituiscono un puntatore ad una struttura \var{hostent}
1048 che contiene i risultati della ricerca, che viene allocata dinamicamente
1049 insieme a tutto lo spazio necessario a contenere i dati in essa referenziati;
1050 per questo motivo queste funzioni non soffrono dei problemi dovuti all'uso di
1051 una sezione statica di memoria presenti con le precedenti \func{gethostbyname}
1052 e \func{gethostbyaddr}.  L'uso di una allocazione dinamica però comporta anche
1053 la necessità di disallocare esplicitamente la memoria occupata dai risultati
1054 una volta che questi non siano più necessari; a tale scopo viene fornita la
1055 funzione \funcd{freehostent}, il cui prototipo è:
1056 \begin{functions}
1057   \headdecl{netdb.h} 
1058   \headdecl{sys/types.h} 
1059   \headdecl{sys/socket.h} 
1060
1061   \funcdecl{void freehostent(struct hostent *ip)} 
1062
1063   Disalloca una struttura \var{hostent}.
1064        
1065   \bodydesc{La funzione non ritorna nulla.}
1066 \end{functions}
1067
1068 La funzione permette di disallocare una struttura \var{hostent}
1069 precedentemente allocata in una chiamata di \func{getipnodebyname} o
1070 \func{getipnodebyaddr}, e prende come argomento l'indirizzo restituito da una
1071 di queste funzioni. 
1072
1073 Infine per concludere la nostra panoramica sulle funzioni di risoluzione dei
1074 nomi dobbiamo citare le funzioni che permettono di interrogare gli altri
1075 servizi di risoluzione dei nomi illustrati in sez.~\ref{sec:sock_resolver}; in
1076 generale infatti ci sono una serie di funzioni nella forma
1077 \texttt{getXXXbyname} e \texttt{getXXXbyaddr} (dove \texttt{XXX} indica il
1078 servizio) per ciascuna delle informazioni di rete mantenute dal \textit{Name
1079   Service Switch} che permettono rispettivamente di trovare una corrispondenza
1080 cercando per nome o per numero.
1081
1082 L'elenco di queste funzioni è riportato nelle colonne finali di
1083 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}, dove le si sono suddivise rispetto
1084 al tipo di informazione che forniscono (riportato in prima colonna). Nella
1085 tabella si è anche riportato il file su cui vengono ordinariamente mantenute
1086 queste informazioni, che però può essere sostituito da un qualunque supporto
1087 interno al \textit{Name Service Switch} (anche se usualmente questo avviene
1088 solo per la risoluzione degli indirizzi).  Ciascuna funzione fa riferimento ad
1089 una sua apposita struttura che contiene i relativi dati, riportata in terza
1090 colonna.
1091
1092 \begin{table}[!htb]
1093   \centering
1094   \footnotesize
1095   \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|l|}
1096     \hline
1097     \textbf{Informazione}&\textbf{File}&\textbf{Struttura}&
1098     \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1099     \hline
1100     \hline
1101     indirizzo &\conffile{/etc/hosts}&\struct{hostent}&\func{gethostbyname}&
1102                \func{gethostbyaddr}\\ 
1103     servizio  &\conffile{/etc/services}&\struct{servent}&\func{getservbyname}&
1104                \func{getservbyport}\\ 
1105     rete      &\conffile{/etc/networks}&\struct{netent}&\funcm{getnetbyname}&
1106                \funcm{getnetbyaddr}\\ 
1107     protocollo&\conffile{/etc/protocols}&\struct{protoent}&
1108                \funcm{getprotobyname}&\funcm{getprotobyaddr}\\ 
1109     \hline
1110   \end{tabular}
1111   \caption{Funzioni di risoluzione dei nomi per i vari servizi del
1112     \textit{Name Service Switch} riguardanti la rete.}
1113   \label{tab:name_resolution_functions}
1114 \end{table}
1115
1116 Delle funzioni di tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} abbiamo trattato
1117 finora soltanto quelle relative alla risoluzione dei nomi, dato che sono le
1118 più usate, e prevedono praticamente da sempre la necessità di rivolgersi ad
1119 una entità esterna; per le altre invece, estensioni fornite dal \textit{Name
1120   Service Switch} a parte, si fa sempre riferimento ai dati mantenuti nei
1121 rispettivi file.
1122
1123 Dopo la risoluzione dei nomi a dominio una delle ricerche più comuni è quella
1124 sui nomi dei servizi di rete più comuni (cioè \texttt{http}, \texttt{smtp},
1125 ecc.) da associare alle rispettive porte. Le due funzioni da utilizzare per
1126 questo sono \funcd{getservbyname} e \funcd{getservbyport}, che permettono
1127 rispettivamente di ottenere il numero di porta associato ad un servizio dato
1128 il nome e viceversa; i loro prototipi sono:
1129 \begin{functions}
1130   \headdecl{netdb.h} 
1131   \funcdecl{struct servent *getservbyname(const char *name, const char *proto)}
1132   \funcdecl{struct servent *getservbyport(int port, const char *proto)} 
1133
1134   Risolvono il nome di un servizio nel rispettivo numero di porta e viceversa.
1135        
1136   \bodydesc{Ritornano il puntatore ad una struttura \struct{servent} con i
1137     risultati in caso di successo, o \val{NULL} in caso di errore.}
1138 \end{functions}
1139
1140 Entrambe le funzioni prendono come ultimo argomento una stringa \param{proto}
1141 che indica il protocollo per il quale si intende effettuare la
1142 ricerca,\footnote{le informazioni mantenute in \conffile{/etc/services}
1143   infatti sono relative sia alle porte usate su UDP che su TCP, occorre quindi
1144   specificare a quale dei due protocolli si fa riferimento.} che nel caso si
1145 IP può avere come valori possibili solo \texttt{udp} o
1146 \texttt{tcp};\footnote{in teoria si potrebbe avere un qualunque protocollo fra
1147   quelli citati in \conffile{/etc/protocols}, posto che lo stesso supporti il
1148   concetto di \textsl{porta}, in pratica questi due sono gli unici presenti.}
1149 se si specifica un puntatore nullo la ricerca sarà eseguita su un protocollo
1150 qualsiasi.
1151
1152 Il primo argomento è il nome del servizio per \func{getservbyname},
1153 specificato tramite la stringa \param{name}, mentre \func{getservbyport}
1154 richiede il numero di porta in \param{port}. Entrambe le funzioni eseguono una
1155 ricerca sul file \conffile{/etc/services}\footnote{il \textit{Name Service
1156     Switch} astrae il concetto a qualunque supporto su cui si possano
1157   mantenere i suddetti dati.}  ed estraggono i dati dalla prima riga che
1158 corrisponde agli argomenti specificati; se la risoluzione ha successo viene
1159 restituito un puntatore ad una apposita struttura \struct{servent} contenente
1160 tutti i risultati, altrimenti viene restituito un puntatore nullo.  Si tenga
1161 presente che anche in questo caso i dati vengono mantenuti in una area di
1162 memoria statica e che quindi la funzione non è rientrante.
1163
1164 \begin{figure}[!htb]
1165   \footnotesize \centering
1166   \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
1167     \includestruct{listati/servent.h}
1168   \end{minipage}
1169   \caption{La struttura \structd{servent} per la risoluzione dei nomi dei
1170     servizi e dei numeri di porta.}
1171   \label{fig:sock_servent_struct}
1172 \end{figure}
1173
1174 La definizione della struttura \struct{servent} è riportata in
1175 fig.~\ref{fig:sock_servent_struct}, il primo campo, \var{s\_name} contiene
1176 sempre il nome canonico del servizio, mentre \var{s\_aliases} è un puntatore
1177 ad un vettore di stringhe contenenti gli eventuali nomi alternativi
1178 utilizzabili per identificare lo stesso servizio. Infine \var{s\_port}
1179 contiene il numero di porta e \var{s\_proto} il nome del protocollo.
1180
1181 Come riportato in tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} ci sono analoghe
1182 funzioni per la risoluzione del nome dei protocolli e delle reti; non staremo
1183 a descriverle nei dettagli, in quanto il loro uso è molto limitato, esse
1184 comunque utilizzano una loro struttura dedicata del tutto analoga alle
1185 precedenti: tutti i dettagli relativi al loro funzionamento possono essere
1186 trovati nelle rispettive pagine di manuale.
1187
1188 Oltre alle funzioni di ricerca esistono delle ulteriori funzioni che prevedono
1189 una lettura sequenziale delle informazioni mantenute nel \textit{Name Service
1190   Switch} (in sostanza permettono di leggere i file contenenti le informazioni
1191 riga per riga), che sono analoghe a quelle elencate in
1192 tab.~\ref{tab:sys_passwd_func} per le informazioni relative ai dati degli
1193 utenti e dei gruppi. Nel caso specifico dei servizi avremo allora le tre
1194 funzioni \funcd{setservent}, \funcd{getservent} e \funcd{endservent} i cui
1195 prototipi sono:
1196 \begin{functions}
1197   \headdecl{netdb.h} 
1198   \funcdecl{void setservent(int stayopen)} 
1199   Apre il file \conffile{/etc/services} e si posiziona al suo inizio.
1200
1201   \funcdecl{struct servent *getservent(void)}
1202   Legge la voce successiva nel file \conffile{/etc/services}.      
1203
1204   \funcdecl{void endservent(void)} 
1205   Chiude il file \conffile{/etc/services}.
1206
1207   \bodydesc{Le due funzioni \func{setservent} e \func{endservent} non
1208     restituiscono nulla, \func{getservent} restituisce il puntatore ad una
1209     struttura \struct{servent} in caso di successo e \val{NULL} in caso di
1210     errore o fine del file.}
1211 \end{functions}
1212
1213 La prima funzione, \func{getservent}, legge una singola voce a partire dalla
1214 posizione corrente in \conffile{/etc/services}, pertanto si può eseguire una
1215 lettura sequenziale dello stesso invocandola più volte. Se il file non è
1216 aperto provvede automaticamente ad aprirlo, nel qual caso leggerà la prima
1217 voce. La seconda funzione, \func{setservent}, permette di aprire il file
1218 \conffile{/etc/services} per una successiva lettura, ma se il file è già stato
1219 aperto riporta la posizione di lettura alla prima voce del file, in questo
1220 modo si può far ricominciare da capo una lettura sequenziale. L'argomento
1221 \param{stayopen}, se diverso da zero, fa sì che il file resti aperto anche fra
1222 diverse chiamate a \func{getservbyname} e \func{getservbyport}.\footnote{di
1223   default dopo una chiamata a queste funzioni il file viene chiuso, cosicché
1224   una successiva chiamata a \func{getservent} riparte dall'inizio.}  La terza
1225 funzione, \func{endservent}, provvede semplicemente a chiudere il file.
1226
1227 Queste tre funzioni per la lettura sequenziale di nuovo sono presenti per
1228 ciascuno dei vari tipi di informazione relative alle reti di
1229 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}; questo significa che esistono
1230 altrettante funzioni nella forma \texttt{setXXXent}, \texttt{getXXXent} e
1231 \texttt{endXXXent}, analoghe alle precedenti per la risoluzione dei servizi,
1232 che abbiamo riportato in tab.~\ref{tab:name_sequential_read}.  Essendo, a
1233 parte il tipo di informazione che viene trattato, sostanzialmente identiche
1234 nel funzionamento e di scarso utilizzo, non staremo a trattarle una per una,
1235 rimandando alle rispettive pagine di manuale.
1236
1237 \begin{table}[!htb]
1238   \centering
1239   \footnotesize
1240   \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|}
1241     \hline
1242     \textbf{Informazione}&\multicolumn{3}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1243     \hline
1244     \hline
1245     indirizzo &\func{sethostent} &\func{gethostent} &\func{endhostent} \\
1246     servizio  &\func{setservent} &\func{getservent} &\func{endservent}\\ 
1247     rete      &\funcm{setnetent}  &\funcm{getnetent}  &\funcm{endnetent}\\ 
1248     protocollo&\funcm{setprotoent}&\funcm{getprotoent}&\funcm{endprotoent}\\ 
1249     \hline
1250   \end{tabular}
1251   \caption{Funzioni lettura sequenziale dei dati del
1252     \textit{Name Service Switch}.} 
1253   \label{tab:name_sequential_read}
1254 \end{table}
1255
1256
1257
1258
1259
1260 \subsection{Le funzioni avanzate per la risoluzione dei nomi}
1261 \label{sec:sock_advanced_name_services}
1262
1263 Quelle illustrate nella sezione precedente sono le funzioni classiche per la
1264 risoluzione di nomi ed indirizzi IP, ma abbiamo già visto come esse soffrano
1265 di vari inconvenienti come il fatto che usano informazioni statiche, e non
1266 prevedono la possibilità di avere diverse classi di indirizzi. Anche se sono
1267 state create delle estensioni o metodi diversi che permettono di risolvere
1268 alcuni di questi inconvenienti,\footnote{rimane ad esempio il problema
1269   generico che si deve sapere in anticipo quale tipo di indirizzi IP (IPv4 o
1270   IPv6) corrispondono ad un certo nome a dominio.}  comunque esse non
1271 forniscono una interfaccia sufficientemente generica.
1272
1273 Inoltre in genere quando si ha a che fare con i socket non esiste soltanto il
1274 problema della risoluzione del nome che identifica la macchina, ma anche
1275 quello del servizio a cui ci si vuole rivolgere.  Per questo motivo con lo
1276 standard POSIX 1003.1-2001 sono state indicate come deprecate le varie
1277 funzioni \func{gethostbyaddr}, \func{gethostbyname}, \var{getipnodebyname} e
1278 \var{getipnodebyaddr} ed è stata introdotta una interfaccia completamente
1279 nuova.
1280
1281 La prima funzione di questa interfaccia è \funcd{getaddrinfo},\footnote{la
1282   funzione è definita, insieme a \func{getnameinfo} che vedremo più avanti,
1283   nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2553.txt}{RFC~2553}.} che combina le
1284 funzionalità delle precedenti \func{getipnodebyname}, \func{getipnodebyaddr},
1285 \func{getservbyname} e \func{getservbyport}, consentendo di ottenere
1286 contemporaneamente sia la risoluzione di un indirizzo simbolico che del nome
1287 di un servizio; il suo prototipo è:
1288 \begin{functions}
1289   \headdecl{netdb.h} 
1290   \headdecl{sys/socket.h} 
1291   \headdecl{netdb.h} 
1292
1293   \funcdecl{int getaddrinfo(const char *node, const char *service, const
1294     struct addrinfo *hints, struct addrinfo **res)}
1295
1296   Esegue una risoluzione di un nome a dominio e di un nome di servizio.
1297
1298   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo o un codice di
1299     errore diverso da zero in caso di fallimento.}
1300 \end{functions}
1301
1302 La funzione prende come primo argomento il nome della macchina che si vuole
1303 risolvere, specificato tramite la stringa \param{node}. Questo argomento,
1304 oltre ad un comune nome a dominio, può indicare anche un indirizzo numerico in
1305 forma \textit{dotted-decimal} per IPv4 o in formato esadecimale per IPv6.  Si
1306 può anche specificare il nome di una rete invece che di una singola macchina.
1307 Il secondo argomento, \param{service}, specifica invece il nome del servizio
1308 che si intende risolvere. Per uno dei due argomenti si può anche usare il
1309 valore \val{NULL}, nel qual caso la risoluzione verrà effettuata soltanto
1310 sulla base del valore dell'altro.
1311
1312 Il terzo argomento, \param{hints}, deve essere invece un puntatore ad una
1313 struttura \struct{addrinfo} usata per dare dei \textsl{suggerimenti} al
1314 procedimento di risoluzione riguardo al protocollo o del tipo di socket che si
1315 intenderà utilizzare; \func{getaddrinfo} infatti permette di effettuare
1316 ricerche generiche sugli indirizzi, usando sia IPv4 che IPv6, e richiedere
1317 risoluzioni sui nomi dei servizi indipendentemente dal protocollo (ad esempio
1318 TCP o UDP) che questi possono utilizzare.
1319
1320 Come ultimo argomento in \param{res} deve essere passato un puntatore ad una
1321 variabile (di tipo puntatore ad una struttura \struct{addrinfo}) che verrà
1322 utilizzata dalla funzione per riportare (come \textit{value result argument})
1323 i propri risultati. La funzione infatti è rientrante, ed alloca autonomamente
1324 tutta la memoria necessaria in cui verranno riportati i risultati della
1325 risoluzione.  La funzione scriverà all'indirizzo puntato da \param{res} il
1326 puntatore iniziale ad una \textit{linked list} di strutture di tipo
1327 \struct{addrinfo} contenenti tutte le informazioni ottenute.
1328
1329 \begin{figure}[!htb]
1330   \footnotesize \centering
1331   \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
1332     \includestruct{listati/addrinfo.h}
1333   \end{minipage}
1334   \caption{La struttura \structd{addrinfo} usata nella nuova interfaccia POSIX
1335     per la risoluzione di nomi a dominio e servizi.}
1336   \label{fig:sock_addrinfo_struct}
1337 \end{figure}
1338
1339 Come illustrato la struttura \struct{addrinfo}, la cui definizione è riportata
1340 in fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_struct}, viene usata sia in ingresso, per
1341 passare dei valori di controllo alla funzione, che in uscita, per ricevere i
1342 risultati. La definizione è ripresa direttamente dal file \headfiled{netdb.h}
1343 in questa struttura viene dichiarata, la pagina di manuale riporta
1344 \type{size\_t} come tipo di dato per il campo \var{ai\_addrlen}, qui viene
1345 usata quanto previsto dallo standard POSIX, in cui viene utilizzato
1346 \type{socklen\_t}; i due tipi di dati sono comunque equivalenti.
1347
1348 Il primo campo, \var{ai\_flags}, è una maschera binaria di bit che
1349 permettono di controllare le varie modalità di risoluzione degli indirizzi,
1350 che viene usato soltanto in ingresso. I tre campi successivi \var{ai\_family},
1351 \var{ai\_socktype}, e \var{ai\_protocol} contengono rispettivamente la
1352 famiglia di indirizzi, il tipo di socket e il protocollo, in ingresso vengono
1353 usati per impostare una selezione (impostandone il valore nella struttura
1354 puntata da \param{hints}), mentre in uscita indicano il tipo di risultato
1355 contenuto nella struttura.
1356
1357 Tutti i campi seguenti vengono usati soltanto in uscita; il campo
1358 \var{ai\_addrlen} indica la dimensione della struttura degli indirizzi
1359 ottenuta come risultato, il cui contenuto sarà memorizzato nella struttura
1360 \struct{sockaddr} posta all'indirizzo puntato dal campo \var{ai\_addr}. Il
1361 campo \var{ai\_canonname} è un puntatore alla stringa contenente il nome
1362 canonico della macchina, ed infine, quando la funzione restituisce più di un
1363 risultato, \var{ai\_next} è un puntatore alla successiva struttura
1364 \struct{addrinfo} della lista.
1365
1366 Ovviamente non è necessario dare dei suggerimenti in ingresso, ed usando
1367 \val{NULL} come valore per l'argomento \param{hints} si possono compiere
1368 ricerche generiche.  Se però si specifica un valore non nullo questo deve
1369 puntare ad una struttura \struct{addrinfo} precedentemente allocata nella
1370 quale siano stati opportunamente impostati i valori dei campi
1371 \var{ai\_family}, \var{ai\_socktype}, \var{ai\_protocol} ed \var{ai\_flags}.
1372
1373 I due campi \var{ai\_family} e \var{ai\_socktype} prendono gli stessi valori
1374 degli analoghi argomenti della funzione \func{socket}; in particolare per
1375 \var{ai\_family} si possono usare i valori di tab.~\ref{tab:net_pf_names} ma
1376 sono presi in considerazione solo \const{PF\_INET} e \const{PF\_INET6}, mentre
1377 se non si vuole specificare nessuna famiglia di indirizzi si può usare il
1378 valore \const{PF\_UNSPEC}.  Allo stesso modo per \var{ai\_socktype} si possono
1379 usare i valori illustrati in sez.~\ref{sec:sock_type} per indicare per quale
1380 tipo di socket si vuole risolvere il servizio indicato, anche se i soli
1381 significativi sono \const{SOCK\_STREAM} e \const{SOCK\_DGRAM}; in questo caso,
1382 se non si vuole effettuare nessuna risoluzione specifica, si potrà usare un
1383 valore nullo.
1384
1385 Il campo \var{ai\_protocol} permette invece di effettuare la selezione dei
1386 risultati per il nome del servizio usando il numero identificativo del
1387 rispettivo protocollo di trasporto (i cui valori possibili sono riportati in
1388 \conffile{/etc/protocols}); di nuovo i due soli valori utilizzabili sono quelli
1389 relativi a UDP e TCP, o il valore nullo che indica di ignorare questo campo
1390 nella selezione.
1391
1392 \begin{table}[!htb]
1393   \centering
1394   \footnotesize
1395   \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1396     \hline
1397     \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1398     \hline
1399     \hline
1400     \constd{AI\_PASSIVE}    & Viene utilizzato per ottenere un indirizzo in
1401                               formato adatto per una successiva chiamata a
1402                               \func{bind}. Se specificato quando si è usato 
1403                               \val{NULL} come valore per \param{node} gli
1404                               indirizzi restituiti saranno inizializzati al
1405                               valore generico (\const{INADDR\_ANY} per IPv4 e
1406                               \const{IN6ADDR\_ANY\_INIT} per IPv6), altrimenti
1407                               verrà usato l'indirizzo dell'interfaccia di
1408                               \textit{loopback}. Se invece non è impostato gli
1409                               indirizzi verranno restituiti in formato adatto ad
1410                               una chiamata a \func{connect} o \func{sendto}.\\
1411     \constd{AI\_CANONNAME}  & Richiede la restituzione del nome canonico della
1412                               macchina, che verrà salvato in una stringa il cui
1413                               indirizzo sarà restituito nel campo
1414                               \var{ai\_canonname} della prima struttura
1415                               \struct{addrinfo} dei risultati. Se il nome
1416                               canonico non è disponibile al suo posto
1417                               viene restituita una copia di \param{node}. \\ 
1418     \constd{AI\_NUMERICHOST}& Se impostato il nome della macchina specificato
1419                               con \param{node} deve essere espresso in forma
1420                               numerica, altrimenti sarà restituito un errore
1421                               \const{EAI\_NONAME} (vedi
1422                               tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}), in questo
1423                               modo si evita ogni chiamata alle funzioni di
1424                               risoluzione.\\ 
1425     \const{AI\_V4MAPPED}   & Stesso significato dell'analoga di
1426                               tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\  
1427     \const{AI\_ALL}        & Stesso significato dell'analoga di
1428                               tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\ 
1429     \const{AI\_ADDRCONFIG} & Stesso significato dell'analoga di
1430                               tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\ 
1431     \hline
1432   \end{tabular}
1433   \caption{Costanti associate ai bit del campo \var{ai\_flags} della struttura 
1434     \struct{addrinfo}.} 
1435   \label{tab:ai_flags_values}
1436 \end{table}
1437
1438
1439 Infine l'ultimo campo è \var{ai\_flags}; che deve essere impostato come una
1440 maschera binaria; i bit di questa variabile infatti vengono usati per dare
1441 delle indicazioni sul tipo di risoluzione voluta, ed hanno valori analoghi a
1442 quelli visti in sez.~\ref{sec:sock_name_services} per \func{getipnodebyname};
1443 il valore di \var{ai\_flags} può essere impostata con un OR aritmetico delle
1444 costanti di tab.~\ref{tab:ai_flags_values}, ciascuna delle quali identifica un
1445 bit della maschera.
1446
1447 La funzione restituisce un valore nullo in caso di successo, o un codice in
1448 caso di errore. I valori usati come codice di errore sono riportati in
1449 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}; dato che la funzione utilizza altre
1450 funzioni e chiamate al sistema per ottenere il suo risultato in generale il
1451 valore di \var{errno} non è significativo, eccetto il caso in cui si sia
1452 ricevuto un errore di \const{EAI\_SYSTEM}, nel qual caso l'errore
1453 corrispondente è riportato tramite \var{errno}.
1454
1455 \begin{table}[!htb]
1456   \centering
1457   \footnotesize
1458   \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1459     \hline
1460     \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1461     \hline
1462     \hline
1463     \constd{EAI\_FAMILY}  & La famiglia di indirizzi richiesta non è
1464                             supportata. \\ 
1465     \constd{EAI\_SOCKTYPE}& Il tipo di socket richiesto non è supportato. \\
1466     \constd{EAI\_BADFLAGS}& Il campo \var{ai\_flags} contiene dei valori non
1467                             validi. \\
1468     \constd{EAI\_NONAME}  & Il nome a dominio o il servizio non sono noti,
1469                             viene usato questo errore anche quando si specifica
1470                             il valore \val{NULL} per entrambi gli argomenti
1471                             \param{node} e \param{service}. \\
1472     \constd{EAI\_SERVICE} & Il servizio richiesto non è disponibile per il tipo
1473                             di socket richiesto, anche se può esistere per
1474                             altri tipi di socket. \\
1475     \constd{EAI\_ADDRFAMILY}& La rete richiesta non ha nessun indirizzo di rete
1476                               per la famiglia di indirizzi specificata. \\
1477     \constd{EAI\_NODATA}  & La macchina specificata esiste, ma non ha nessun
1478                             indirizzo di rete definito. \\
1479     \constd{EAI\_MEMORY}  & È stato impossibile allocare la memoria necessaria
1480                             alle operazioni. \\
1481     \constd{EAI\_FAIL}    & Il DNS ha restituito un errore di risoluzione  
1482                             permanente. \\
1483     \constd{EAI\_AGAIN}   & Il DNS ha restituito un errore di risoluzione  
1484                             temporaneo, si può ritentare in seguito. \\
1485     \constd{EAI\_SYSTEM}  & C'è stato un errore di sistema, si può controllare
1486                             \var{errno} per i dettagli. \\
1487 %    \hline
1488 % TODO estensioni GNU, trovarne la documentazione
1489 %    \constd{EAI\_INPROGRESS}& Richiesta in corso. \\
1490 %    \constd{EAI\_CANCELED}& La richiesta è stata cancellata.\\
1491 %    \constd{EAI\_NOTCANCELED}& La richiesta non è stata cancellata. \\
1492 %    \constd{EAI\_ALLDONE} & Tutte le richieste sono complete. \\
1493 %    \constd{EAI\_INTR}    & Richiesta interrotta. \\
1494     \hline
1495   \end{tabular}
1496   \caption{Costanti associate ai valori dei codici di errore della funzione
1497     \func{getaddrinfo}.} 
1498   \label{tab:addrinfo_error_code}
1499 \end{table}
1500
1501 Come per i codici di errore di \func{gethostbyname} anche in questo caso è
1502 fornita una apposita funzione, analoga di \func{strerror}, che consente di
1503 utilizzarli direttamente per stampare a video un messaggio esplicativo; la
1504 funzione è \funcd{gai\_strerror} ed il suo prototipo è:
1505 \begin{functions}
1506   \headdecl{netdb.h} 
1507
1508   \funcdecl{const char *gai\_strerror(int errcode)}
1509
1510   Fornisce il messaggio corrispondente ad un errore di \func{getaddrinfo}.
1511
1512   \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1513     messaggio di errore.}
1514 \end{functions}
1515
1516 La funzione restituisce un puntatore alla stringa contenente il messaggio
1517 corrispondente dal codice di errore \param{errcode} ottenuto come valore di
1518 ritorno di \func{getaddrinfo}.  La stringa è allocata staticamente, ma essendo
1519 costante, ed accessibile in sola lettura, questo non comporta nessun problema
1520 di rientranza della funzione.
1521
1522 Dato che ad un certo nome a dominio possono corrispondere più indirizzi IP
1523 (sia IPv4 che IPv6), e che un certo servizio può essere fornito su protocolli
1524 e tipi di socket diversi, in generale, a meno di non aver eseguito una
1525 selezione specifica attraverso l'uso di \param{hints}, si otterrà una diversa
1526 struttura \struct{addrinfo} per ciascuna possibilità.  Ad esempio se si
1527 richiede la risoluzione del servizio \textit{echo} per l'indirizzo
1528 \texttt{www.truelite.it}, e si imposta \const{AI\_CANONNAME} per avere anche
1529 la risoluzione del nome canonico, si avrà come risposta della funzione la
1530 lista illustrata in fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_list}.
1531
1532 \begin{figure}[!htb]
1533   \centering
1534   \includegraphics[width=10cm]{img/addrinfo_list}
1535   \caption{La \textit{linked list} delle strutture \struct{addrinfo}
1536     restituite da \func{getaddrinfo}.}
1537   \label{fig:sock_addrinfo_list}
1538 \end{figure}
1539
1540 Come primo esempio di uso di \func{getaddrinfo} vediamo un programma
1541 elementare di interrogazione del \textit{resolver} basato questa funzione, il
1542 cui corpo principale è riportato in fig.~\ref{fig:mygetaddr_example}. Il
1543 codice completo del programma, compresa la gestione delle opzioni in cui è
1544 gestita l'eventuale inizializzazione dell'argomento \var{hints} per
1545 restringere le ricerche su protocolli, tipi di socket o famiglie di indirizzi,
1546 è disponibile nel file \texttt{mygetaddr.c} dei sorgenti allegati alla guida.
1547
1548 \begin{figure}[!htbp]
1549   \footnotesize \centering
1550   \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1551     \includecodesample{listati/mygetaddr.c}
1552   \end{minipage}
1553   \normalsize
1554   \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
1555   \label{fig:mygetaddr_example}
1556 \end{figure}
1557
1558 Il corpo principale inizia controllando (\texttt{\small 1--5}) il numero di
1559 argomenti passati, che devono essere sempre due, e corrispondere
1560 rispettivamente all'indirizzo ed al nome del servizio da risolvere. A questo
1561 segue la chiamata (\texttt{\small 7}) alla funzione \func{getaddrinfo}, ed il
1562 successivo controllo (\texttt{\small 8--11}) del suo corretto funzionamento,
1563 senza il quale si esce immediatamente stampando il relativo codice di errore.
1564
1565 Se la funzione ha restituito un valore nullo il programma prosegue
1566 inizializzando (\texttt{\small 12}) il puntatore \var{ptr} che sarà usato nel
1567 successivo ciclo (\texttt{\small 14--35}) di scansione della lista delle
1568 strutture \struct{addrinfo} restituite dalla funzione. Prima di eseguire
1569 questa scansione (\texttt{\small 12}) viene stampato il valore del nome
1570 canonico che è presente solo nella prima struttura.
1571
1572 La scansione viene ripetuta (\texttt{\small 14}) fintanto che si ha un
1573 puntatore valido. La selezione principale è fatta sul campo \var{ai\_family},
1574 che stabilisce a quale famiglia di indirizzi fa riferimento la struttura in
1575 esame. Le possibilità sono due, un indirizzo IPv4 o IPv6, se nessuna delle due
1576 si verifica si provvede (\texttt{\small 27--30}) a stampare un messaggio di
1577 errore ed uscire.\footnote{questa eventualità non dovrebbe mai verificarsi,
1578   almeno fintanto che la funzione \func{getaddrinfo} lavora correttamente.}
1579
1580 Per ciascuno delle due possibili famiglie di indirizzi si estraggono le
1581 informazioni che poi verranno stampate alla fine del ciclo (\texttt{\small
1582   31--34}). Il primo caso esaminato (\texttt{\small 15--21}) è quello degli
1583 indirizzi IPv4, nel qual caso prima se ne stampa l'identificazione
1584 (\texttt{\small 16}) poi si provvede a ricavare la struttura degli indirizzi
1585 (\texttt{\small 17}) indirizzata dal campo \var{ai\_addr}, eseguendo un
1586 opportuno casting del puntatore per poter estrarre da questa la porta
1587 (\texttt{\small 18}) e poi l'indirizzo (\texttt{\small 19}) che verrà
1588 convertito con una chiamata ad \func{inet\_ntop}.
1589
1590 La stessa operazione (\texttt{\small 21--27}) viene ripetuta per gli indirizzi
1591 IPv6, usando la rispettiva struttura degli indirizzi. Si noti anche come in
1592 entrambi i casi per la chiamata a \func{inet\_ntop} si sia dovuto passare il
1593 puntatore al campo contenente l'indirizzo IP nella struttura puntata dal campo
1594 \var{ai\_addr}.\footnote{il meccanismo è complesso a causa del fatto che al
1595   contrario di IPv4, in cui l'indirizzo IP può essere espresso con un semplice
1596   numero intero, in IPv6 questo deve essere necessariamente fornito come
1597   struttura, e pertanto anche se nella struttura puntata da \var{ai\_addr}
1598   sono presenti direttamente i valori finali, per l'uso con \func{inet\_ntop}
1599   occorre comunque passare un puntatore agli stessi (ed il costrutto
1600   \code{\&addr6->sin6\_addr} è corretto in quanto l'operatore \texttt{->} ha
1601   on questo caso precedenza su \texttt{\&}).}
1602
1603 Una volta estratte dalla struttura \struct{addrinfo} tutte le informazioni
1604 relative alla risoluzione richiesta e stampati i relativi valori, l'ultimo
1605 passo (\texttt{\small 34}) è di estrarre da \var{ai\_next} l'indirizzo della
1606 eventuale successiva struttura presente nella lista e ripetere il ciclo, fin
1607 tanto che, completata la scansione, questo avrà un valore nullo e si potrà
1608 terminare (\texttt{\small 36}) il programma.
1609
1610 Si tenga presente che \func{getaddrinfo} non garantisce nessun particolare
1611 ordinamento della lista delle strutture \struct{addrinfo} restituite, anche se
1612 usualmente i vari indirizzi IP (se ne è presente più di uno) sono forniti
1613 nello stesso ordine in cui vengono inviati dal server DNS. In particolare
1614 nulla garantisce che vengano forniti prima i dati relativi ai servizi di un
1615 determinato protocollo o tipo di socket, se ne sono presenti di diversi.  Se
1616 allora utilizziamo il nostro programma potremo verificare il risultato:
1617 \begin{Verbatim}
1618 [piccardi@gont sources]$ ./mygetaddr -c  gapil.truelite.it echo
1619 Canonical name sources2.truelite.it
1620 IPv4 address:
1621         Indirizzo 62.48.34.25
1622         Protocollo 6
1623         Porta 7
1624 IPv4 address:
1625         Indirizzo 62.48.34.25
1626         Protocollo 17
1627         Porta 7
1628 \end{Verbatim}
1629 %$
1630
1631 Una volta estratti i risultati dalla \textit{linked list} puntata
1632 da \param{res} se questa non viene più utilizzata si dovrà avere cura di
1633 disallocare opportunamente tutta la memoria, per questo viene fornita
1634 l'apposita funzione \funcd{freeaddrinfo}, il cui prototipo è:
1635 \begin{functions}
1636   \headdecl{netdb.h} 
1637
1638   \funcdecl{void freeaddrinfo(struct addrinfo *res)}
1639
1640   Libera la memoria allocata da una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}.
1641
1642   \bodydesc{La funzione non restituisce nessun codice di errore.}
1643 \end{functions}
1644
1645 La funzione prende come unico argomento il puntatore \param{res}, ottenuto da
1646 una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}, e scandisce la lista delle
1647 strutture per liberare tutta la memoria allocata. Dato che la funzione non ha
1648 valori di ritorno deve essere posta molta cura nel passare un valore valido
1649 per \param{res}.
1650
1651 Si tenga presente infine che se si copiano i risultati da una delle strutture
1652 \struct{addrinfo} restituite nella lista indicizzata da \param{res}, occorre
1653 avere cura di eseguire una \textit{deep copy} in cui si copiano anche tutti i
1654 dati presenti agli indirizzi contenuti nella struttura \struct{addrinfo},
1655 perché una volta disallocati i dati con \func{freeaddrinfo} questi non
1656 sarebbero più disponibili.
1657
1658 Anche la nuova interfaccia definita da POSIX prevede una nuova funzione per
1659 eseguire la risoluzione inversa e determinare nomi di servizi e di dominio
1660 dati i rispettivi valori numerici. La funzione che sostituisce le varie
1661 \func{gethostbyname}, \func{getipnodebyname} e \func{getservbyname} è
1662 \funcd{getnameinfo}, ed il suo prototipo è:
1663 \begin{functions}
1664   \headdecl{sys/socket.h}
1665   \headdecl{netdb.h}
1666
1667   \funcdecl{int getnameinfo(const struct sockaddr *sa, socklen\_t salen, char
1668     *host, size\_t hostlen, char *serv, size\_t servlen, int flags)}
1669
1670   Risolve il contenuto di una struttura degli indirizzi in maniera
1671   indipendente dal protocollo.
1672
1673   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e un codice di
1674     errore diverso da zero altrimenti.}
1675 \end{functions}
1676
1677 La principale caratteristica di \func{getnameinfo} è che la funzione è in
1678 grado di eseguire una risoluzione inversa in maniera indipendente dal
1679 protocollo; il suo primo argomento \param{sa} infatti è il puntatore ad una
1680 struttura degli indirizzi generica, che può contenere sia indirizzi IPv4 che
1681 IPv6, la cui dimensione deve comunque essere specificata con l'argomento
1682 \param{salen}. 
1683
1684 I risultati della funzione saranno restituiti nelle due stringhe puntate da
1685 \param{host} e \param{serv}, che dovranno essere state precedentemente
1686 allocate per una lunghezza massima che deve essere specificata con gli altri
1687 due argomenti \param{hostlen} e \param{servlen}. Si può, quando non si è
1688 interessati ad uno dei due, passare il valore \val{NULL} come argomento,
1689 così che la corrispondente informazione non verrà richiesta. Infine l'ultimo
1690 argomento \param{flags} è una maschera binaria i cui bit consentono di
1691 impostare le modalità con cui viene eseguita la ricerca, e deve essere
1692 specificato attraverso l'OR aritmetico dei valori illustrati in
1693 tab.~\ref{tab:getnameinfo_flags}.
1694
1695 \begin{table}[!htb]
1696   \centering
1697   \footnotesize
1698   \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1699     \hline
1700     \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1701     \hline
1702     \hline
1703     \constd{NI\_NOFQDN}     & Richiede che venga restituita solo il nome della
1704                               macchina all'interno del dominio al posto del
1705                               nome completo (FQDN).\\
1706     \constd{NI\_NUMERICHOST}& Richiede che venga restituita la forma numerica
1707                               dell'indirizzo (questo succede sempre se il nome
1708                               non può essere ottenuto).\\ 
1709     \constd{NI\_NAMEREQD}   & Richiede la restituzione di un errore se il nome
1710                               non può essere risolto.\\
1711     \constd{NI\_NUMERICSERV}& Richiede che il servizio venga restituito in
1712                               forma numerica (attraverso il numero di porta).\\
1713     \constd{NI\_DGRAM}      & Richiede che venga restituito il nome del
1714                               servizio su UDP invece che quello su TCP per quei
1715                               pichi servizi (porte 512-214) che soni diversi
1716                               nei due protocolli.\\
1717     \hline
1718   \end{tabular}
1719   \caption{Costanti associate ai bit dell'argomento \param{flags} della  
1720     funzione \func{getnameinfo}.} 
1721   \label{tab:getnameinfo_flags}
1722 \end{table}
1723
1724 La funzione ritorna zero in caso di successo, e scrive i propri risultati agli
1725 indirizzi indicati dagli argomenti \param{host} e \param{serv} come stringhe
1726 terminate dal carattere NUL, a meno che queste non debbano essere troncate
1727 qualora la loro dimensione ecceda quelle specificate dagli argomenti
1728 \param{hostlen} e \param{servlen}. Sono comunque definite le due costanti
1729 \constd{NI\_MAXHOST} e \constd{NI\_MAXSERV}\footnote{in Linux le due costanti
1730   sono definite in \headfile{netdb.h} ed hanno rispettivamente il valore 1024
1731   e 12.}  che possono essere utilizzate come limiti massimi.  In caso di
1732 errore viene restituito invece un codice che assume gli stessi valori
1733 illustrati in tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}.
1734
1735 A questo punto possiamo fornire degli esempi di utilizzo della nuova
1736 interfaccia, adottandola per le precedenti implementazioni del client e del
1737 server per il servizio \textit{echo}; dato che l'uso delle funzioni appena
1738 illustrate (in particolare di \func{getaddrinfo}) è piuttosto complesso,
1739 essendo necessaria anche una impostazione diretta dei campi dell'argomento
1740 \param{hints}, provvederemo una interfaccia semplificata per i due casi visti
1741 finora, quello in cui si specifica nel client un indirizzo remoto per la
1742 connessione al server, e quello in cui si specifica nel server un indirizzo
1743 locale su cui porsi in ascolto.
1744
1745 La prima funzione della nostra interfaccia semplificata è \texttt{sockconn}
1746 che permette di ottenere un socket, connesso all'indirizzo ed al servizio
1747 specificati. Il corpo della funzione è riportato in
1748 fig.~\ref{fig:sockconn_code}, il codice completo è nel file \file{SockUtil.c}
1749 dei sorgenti allegati alla guida, che contiene varie funzioni di utilità per
1750 l'uso dei socket.
1751
1752 \begin{figure}[!htbp]
1753   \footnotesize \centering
1754   \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1755     \includecodesample{listati/sockconn.c}
1756   \end{minipage}
1757   \normalsize
1758   \caption{Il codice della funzione \texttt{sockconn}.}
1759   \label{fig:sockconn_code}
1760 \end{figure}
1761
1762 La funzione prende quattro argomenti, i primi due sono le stringhe che
1763 indicano il nome della macchina a cui collegarsi ed il relativo servizio su
1764 cui sarà effettuata la risoluzione; seguono il protocollo da usare (da
1765 specificare con il valore numerico di \conffile{/etc/protocols}) ed il tipo di
1766 socket (al solito specificato con i valori illustrati in
1767 sez.~\ref{sec:sock_type}).  La funzione ritorna il valore del file descriptor
1768 associato al socket (un numero positivo) in caso di successo, o -1 in caso di
1769 errore; per risolvere il problema di non poter passare indietro i valori di
1770 ritorno di \func{getaddrinfo} contenenti i relativi codici di
1771 errore\footnote{non si può avere nessuna certezza che detti valori siano
1772   negativi, è questo è invece necessario per evitare ogni possibile ambiguità
1773   nei confronti del valore di ritorno in caso di successo.} si sono stampati i
1774 messaggi d'errore direttamente nella funzione.
1775
1776 Una volta definite le variabili necessarie (\texttt{\small 3--5}) la funzione
1777 prima (\texttt{\small 6}) azzera il contenuto della struttura \var{hint} e poi
1778 provvede (\texttt{\small 7--9}) ad inizializzarne i valori necessari per la
1779 chiamata (\texttt{\small 10}) a \func{getaddrinfo}. Di quest'ultima si
1780 controlla (\texttt{\small 12--16}) il codice di ritorno, in modo da stampare un
1781 avviso di errore, azzerare \var{errno} ed uscire in caso di errore.  Dato che
1782 ad una macchina possono corrispondere più indirizzi IP, e di tipo diverso (sia
1783 IPv4 che IPv6), mentre il servizio può essere in ascolto soltanto su uno solo
1784 di questi, si provvede a tentare la connessione per ciascun indirizzo
1785 restituito all'interno di un ciclo (\texttt{\small 18--40}) di scansione della
1786 lista restituita da \func{getaddrinfo}, ma prima (\texttt{\small 17}) si salva
1787 il valore del puntatore per poterlo riutilizzare alla fine per disallocare la
1788 lista.
1789
1790 Il ciclo viene ripetuto (\texttt{\small 18}) fintanto che si hanno indirizzi
1791 validi, ed inizia (\texttt{\small 19}) con l'apertura del socket; se questa
1792 fallisce si controlla (\texttt{\small 20}) se sono disponibili altri
1793 indirizzi, nel qual caso si passa al successivo (\texttt{\small 21}) e si
1794 riprende (\texttt{\small 22}) il ciclo da capo; se non ve ne sono si stampa
1795 l'errore ritornando immediatamente (\texttt{\small 24--27}). Quando la
1796 creazione del socket ha avuto successo si procede (\texttt{\small 29})
1797 direttamente con la connessione, di nuovo in caso di fallimento viene ripetuto
1798 (\texttt{\small 30--38}) il controllo se vi sono o no altri indirizzi da
1799 provare nella stessa modalità fatta in precedenza, aggiungendovi però in
1800 entrambi i casi (\texttt{\small 32} e (\texttt{\small 36}) la chiusura del
1801 socket precedentemente aperto, che non è più utilizzabile.
1802
1803 Se la connessione ha avuto successo invece si termina (\texttt{\small 39})
1804 direttamente il ciclo, e prima di ritornare (\texttt{\small 31}) il valore del
1805 file descriptor del socket si provvede (\texttt{\small 30}) a liberare le
1806 strutture \struct{addrinfo} allocate da \func{getaddrinfo} utilizzando il
1807 valore del relativo puntatore precedentemente (\texttt{\small 17}) salvato.
1808 Si noti come per la funzione sia del tutto irrilevante se la struttura
1809 ritornata contiene indirizzi IPv6 o IPv4, in quanto si fa uso direttamente dei
1810 dati relativi alle strutture degli indirizzi di \struct{addrinfo} che sono
1811 opachi rispetto all'uso della funzione \func{connect}.
1812
1813 \begin{figure}[!htbp]
1814   \footnotesize \centering
1815   \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1816     \includecodesample{listati/TCP_echo_fifth.c}
1817   \end{minipage}
1818   \normalsize
1819   \caption{Il nuovo codice per la connessione del client \textit{echo}.}
1820   \label{fig:TCP_echo_fifth}
1821 \end{figure}
1822
1823 Per usare questa funzione possiamo allora modificare ulteriormente il nostro
1824 programma client per il servizio \textit{echo}; in questo caso rispetto al
1825 codice usato finora per collegarsi (vedi fig.~\ref{fig:TCP_echo_client_1})
1826 avremo una semplificazione per cui il corpo principale del nostro client
1827 diventerà quello illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}, in cui le
1828 chiamate a \func{socket}, \func{inet\_pton} e \func{connect} sono sostituite
1829 da una singola chiamata a \texttt{sockconn}. Inoltre il nuovo client (il cui
1830 codice completo è nel file \file{TCP\_echo\_fifth.c} dei sorgenti allegati)
1831 consente di utilizzare come argomento del programma un nome a dominio al posto
1832 dell'indirizzo numerico, e può utilizzare sia indirizzi IPv4 che IPv6.
1833
1834 \begin{figure}[!htbp]
1835   \footnotesize \centering
1836   \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1837     \includecodesample{listati/sockbind.c}
1838   \end{minipage}
1839   \normalsize
1840   \caption{Il codice della funzione \texttt{sockbind}.}
1841   \label{fig:sockbind_code}
1842 \end{figure}
1843
1844 La seconda funzione di ausilio è \texttt{sockbind}, il cui corpo principale è
1845 riportato in fig.~\ref{fig:sockbind_code} (al solito il sorgente completo è
1846 nel file \file{sockbind.c} dei sorgenti allegati alla guida). Come si può
1847 notare la funzione è del tutto analoga alla precedente \texttt{sockconn}, e
1848 prende gli stessi argomenti, però invece di eseguire una connessione con
1849 \func{connect} si limita a chiamare \func{bind} per collegare il socket ad una
1850 porta.
1851
1852 Dato che la funzione è pensata per essere utilizzata da un server ci si può
1853 chiedere a quale scopo mantenere l'argomento \param{host} quando l'indirizzo
1854 di questo è usualmente noto. Si ricordi però quanto detto in
1855 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, relativamente al significato della scelta di un
1856 indirizzo specifico come argomento di \func{bind}, che consente di porre il
1857 server in ascolto su uno solo dei possibili diversi indirizzi presenti su di
1858 una macchina.  Se non si vuole che la funzione esegua \func{bind} su un
1859 indirizzo specifico, ma utilizzi l'indirizzo generico, occorrerà avere cura di
1860 passare un valore \val{NULL} come valore per l'argomento \var{host}; l'uso
1861 del valore \const{AI\_PASSIVE} serve ad ottenere il valore generico nella
1862 rispettiva struttura degli indirizzi.
1863
1864 Come già detto la funzione è analoga a \texttt{sockconn} ed inizia azzerando
1865 ed inizializzando (\texttt{\small 6--11}) opportunamente la struttura
1866 \var{hint} con i valori ricevuti come argomenti, soltanto che in questo caso
1867 si è usata (\texttt{\small 8}) una impostazione specifica dei flag di
1868 \var{hint} usando \const{AI\_PASSIVE} per indicare che il socket sarà usato
1869 per una apertura passiva. Per il resto la chiamata (\texttt{\small 12--18}) a
1870 \func{getaddrinfo} e ed il ciclo principale (\texttt{\small 20--42}) sono
1871 identici, solo che si è sostituita (\texttt{\small 31}) la chiamata a
1872 \func{connect} con una chiamata a \func{bind}. Anche la conclusione
1873 (\texttt{\small 43--44}) della funzione è identica.
1874
1875 Si noti come anche in questo caso si siano inserite le stampe degli errori
1876 sullo standard error, nonostante la funzione possa essere invocata da un
1877 demone. Nel nostro caso questo non è un problema in quanto se la funzione non
1878 ha successo il programma deve uscire immediatamente prima di essere posto in
1879 background, e può quindi scrivere gli errori direttamente sullo standard
1880 error.
1881
1882 \begin{figure}[!htbp]
1883   \footnotesize \centering
1884   \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1885     \includecodesample{listati/TCP_echod_third.c}
1886   \end{minipage}
1887   \normalsize
1888   \caption{Nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo}.}
1889   \label{fig:TCP_echod_third}
1890 \end{figure}
1891
1892 Con l'uso di questa funzione si può modificare anche il codice del nostro
1893 server \textit{echo}, che rispetto a quanto illustrato nella versione iniziale
1894 di fig.~\ref{fig:TCP_echo_server_first_code} viene modificato nella forma
1895 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. In questo caso il socket su cui
1896 porsi in ascolto viene ottenuto (\texttt{\small 15--18}) da \texttt{sockbind}
1897 che si cura anche della eventuale risoluzione di un indirizzo specifico sul
1898 quale si voglia far ascoltare il server.
1899
1900
1901
1902 \section{Le opzioni dei socket}
1903 \label{sec:sock_options}
1904
1905 Benché dal punto di vista del loro uso come canali di trasmissione di dati i
1906 socket siano trattati allo stesso modo dei file, ed acceduti tramite i file
1907 descriptor, la normale interfaccia usata per la gestione dei file non è
1908 sufficiente a poterne controllare tutte le caratteristiche, che variano tra
1909 l'altro a seconda del loro tipo (e della relativa forma di comunicazione
1910 sottostante). In questa sezione vedremo allora quali sono le funzioni dedicate
1911 alla gestione delle caratteristiche specifiche dei vari tipi di socket, le
1912 cosiddette \textit{socket options}.
1913
1914
1915 \subsection{Le funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}}
1916 \label{sec:sock_setsockopt}
1917
1918 Le varie caratteristiche dei socket possono essere gestite attraverso l'uso di
1919 due funzioni generiche che permettono rispettivamente di impostarle e di
1920 recuperarne il valore corrente. La prima di queste due funzioni, quella usata
1921 per impostare le \textit{socket options}, è \funcd{setsockopt}, ed il suo
1922 prototipo è:
1923 \begin{functions}
1924   \headdecl{sys/socket.h}
1925   \headdecl{sys/types.h}
1926
1927   \funcdecl{int setsockopt(int sock, int level, int optname, const void
1928     *optval, socklen\_t optlen)}
1929   Imposta le opzioni di un socket.
1930
1931   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1932     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1933   \begin{errlist}
1934   \item[\errcode{EBADF}]  il file descriptor \param{sock} non è valido.
1935   \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} non è valido.
1936   \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{optlen} non è valido.
1937   \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
1938     indicato. 
1939   \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
1940     un socket.
1941   \end{errlist}
1942 }
1943 \end{functions}
1944
1945
1946 Il primo argomento della funzione, \param{sock}, indica il socket su cui si
1947 intende operare; per indicare l'opzione da impostare si devono usare i due
1948 argomenti successivi, \param{level} e \param{optname}.  Come abbiamo visto in
1949 sez.~\ref{sec:net_protocols} i protocolli di rete sono strutturati su vari
1950 livelli, ed l'interfaccia dei socket può usarne più di uno. Si avranno allora
1951 funzionalità e caratteristiche diverse per ciascun protocollo usato da un
1952 socket, e quindi saranno anche diverse le opzioni che si potranno impostare
1953 per ciascun socket, a seconda del \textsl{livello} (trasporto, rete, ecc.) su
1954 cui si vuole andare ad operare.
1955
1956 Il valore di \param{level} seleziona allora il protocollo su cui vuole
1957 intervenire, mentre \param{optname} permette di scegliere su quale delle
1958 opzioni che sono definite per quel protocollo si vuole operare. In sostanza la
1959 selezione di una specifica opzione viene fatta attraverso una coppia di valori
1960 \param{level} e \param{optname} e chiaramente la funzione avrà successo
1961 soltanto se il protocollo in questione prevede quella opzione ed è utilizzato
1962 dal socket.  Infine \param{level} prevede anche il valore speciale
1963 \const{SOL\_SOCKET} usato per le opzioni generiche che sono disponibili per
1964 qualunque tipo di socket.
1965
1966 I valori usati per \param{level}, corrispondenti ad un dato protocollo usato
1967 da un socket, sono quelli corrispondenti al valore numerico che identifica il
1968 suddetto protocollo in \conffile{/etc/protocols}; dato che la leggibilità di un
1969 programma non trarrebbe certo beneficio dall'uso diretto dei valori numerici,
1970 più comunemente si indica il protocollo tramite le apposite costanti
1971 \texttt{SOL\_*} riportate in tab.~\ref{tab:sock_option_levels}, dove si sono
1972 riassunti i valori che possono essere usati per l'argomento
1973 \param{level}.\footnote{la notazione in questo caso è, purtroppo, abbastanza
1974   confusa: infatti in Linux il valore si può impostare sia usando le costanti
1975   \texttt{SOL\_*}, che le analoghe \texttt{IPPROTO\_*} (citate anche da
1976   Stevens in \cite{UNP1}); entrambe hanno gli stessi valori che sono
1977   equivalenti ai numeri di protocollo di \conffile{/etc/protocols}, con una
1978   eccezione specifica, che è quella del protocollo ICMP, per la quale non
1979   esista una costante, il che è comprensibile dato che il suo valore, 1, è
1980   quello che viene assegnato a \const{SOL\_SOCKET}.}
1981
1982 \begin{table}[!htb]
1983   \centering
1984   \footnotesize
1985   \begin{tabular}[c]{|l|l|}
1986     \hline
1987     \textbf{Livello} & \textbf{Significato} \\
1988     \hline
1989     \hline
1990     \constd{SOL\_SOCKET}& Opzioni generiche dei socket.\\
1991     \constd{SOL\_IP}    & Opzioni specifiche per i socket che usano IPv4.\\
1992     \constd{SOL\_TCP}   & Opzioni per i socket che usano TCP.\\
1993     \constd{SOL\_IPV6}  & Opzioni specifiche per i socket che usano IPv6.\\
1994     \constd{SOL\_ICMPV6}& Opzioni specifiche per i socket che usano ICMPv6.\\
1995     \hline
1996   \end{tabular}
1997   \caption{Possibili valori dell'argomento \param{level} delle 
1998     funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}.} 
1999   \label{tab:sock_option_levels}
2000 \end{table}
2001
2002 Il quarto argomento, \param{optval} è un puntatore ad una zona di memoria che
2003 contiene i dati che specificano il valore dell'opzione che si vuole passare al
2004 socket, mentre l'ultimo argomento \param{optlen},\footnote{questo argomento è
2005   in realtà sempre di tipo \ctyp{int}, come era nelle \acr{libc4} e
2006   \acr{libc5}; l'uso di \type{socklen\_t} è stato introdotto da POSIX (valgono
2007   le stesse considerazioni per l'uso di questo tipo di dato fatte in
2008   sez.~\ref{sec:TCP_func_accept}) ed adottato dalle \acr{glibc}.} è la
2009 dimensione in byte dei dati presenti all'indirizzo indicato da \param{optval}.
2010 Dato che il tipo di dati varia a seconda dell'opzione scelta, occorrerà
2011 individuare qual è quello che deve essere usato, ed utilizzare le opportune
2012 variabili.
2013
2014 La gran parte delle opzioni utilizzano per \param{optval} un valore intero, se
2015 poi l'opzione esprime una condizione logica, il valore è sempre un intero, ma
2016 si dovrà usare un valore non nullo per abilitarla ed un valore nullo per
2017 disabilitarla.  Se invece l'opzione non prevede di dover ricevere nessun tipo
2018 di valore si deve impostare \param{optval} a \val{NULL}. Un piccolo numero
2019 di opzioni però usano dei tipi di dati peculiari, è questo il motivo per cui
2020 \param{optval} è stato definito come puntatore generico.
2021
2022 La seconda funzione usata per controllare le proprietà dei socket è
2023 \funcd{getsockopt}, che serve a leggere i valori delle opzioni dei socket ed a
2024 farsi restituire i dati relativi al loro funzionamento; il suo prototipo è:
2025 \begin{functions}
2026   \headdecl{sys/socket.h}
2027   \headdecl{sys/types.h}
2028
2029   \funcdecl{int getsockopt(int s, int level, int optname, void *optval,
2030     socklen\_t *optlen)} Legge le opzioni di un socket.
2031
2032   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
2033     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
2034   \begin{errlist}
2035   \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
2036   \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} o quello di
2037     \param{optlen} non è valido.
2038   \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
2039     indicato. 
2040   \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
2041     un socket.
2042   \end{errlist}
2043 }
2044 \end{functions}
2045
2046 I primi tre argomenti sono identici ed hanno lo stesso significato di quelli
2047 di \func{setsockopt}, anche se non è detto che tutte le opzioni siano definite
2048 per entrambe le funzioni. In questo caso \param{optval} viene usato per
2049 ricevere le informazioni ed indica l'indirizzo a cui andranno scritti i dati
2050 letti dal socket, infine \param{optlen} diventa un puntatore ad una variabile
2051 che viene usata come \textit{value result argument} per indicare, prima della
2052 chiamata della funzione, la lunghezza del buffer allocato per \param{optval} e
2053 per ricevere indietro, dopo la chiamata della funzione, la dimensione
2054 effettiva dei dati scritti su di esso.  Se la dimensione del buffer allocato
2055 per \param{optval} non è sufficiente si avrà un errore.
2056
2057
2058
2059 \subsection{Le opzioni generiche}
2060 \label{sec:sock_generic_options}
2061
2062 Come accennato esiste un insieme generico di opzioni dei socket che possono
2063 applicarsi a qualunque tipo di socket,\footnote{una descrizione di queste
2064   opzioni è generalmente disponibile nella settima sezione delle pagine di
2065   manuale, nel caso specifico la si può consultare con \texttt{man 7 socket}.}
2066 indipendentemente da quale protocollo venga poi utilizzato. Se si vuole
2067 operare su queste opzioni generiche il livello da utilizzare è
2068 \const{SOL\_SOCKET}; si è riportato un elenco di queste opzioni in
2069 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}.
2070
2071
2072 \begin{table}[!htb]
2073   \centering
2074   \footnotesize
2075   \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
2076     \hline
2077     \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2078                     \textbf{Descrizione}\\
2079     \hline
2080     \hline
2081     \const{SO\_KEEPALIVE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& 
2082                           Controlla l'attività della connessione.\\
2083     \const{SO\_OOBINLINE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& 
2084                           Lascia in linea i dati \textit{out-of-band}.\\
2085     \const{SO\_RCVLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& 
2086                           Basso livello sul buffer di ricezione.\\
2087     \const{SO\_SNDLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$&         &\texttt{int}&
2088                           Basso livello sul buffer di trasmissione.\\
2089     \const{SO\_RCVTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$&         &\texttt{timeval}& 
2090                           Timeout in ricezione.\\
2091     \const{SO\_SNDTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$&         &\texttt{timeval}& 
2092                           Timeout in trasmissione.\\
2093     \const{SO\_BSDCOMPAT}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& 
2094                           Abilita la compatibilità con BSD.\\
2095     \const{SO\_PASSCRED} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& 
2096                           Abilita la ricezione di credenziali.\\
2097     \const{SO\_PEERCRED} &$\bullet$&         &         &\texttt{ucred}& 
2098                           Restituisce le credenziali del processo remoto.\\
2099     \const{SO\_BINDTODEVICE}&$\bullet$&$\bullet$&         &\texttt{char *}& 
2100                           Lega il socket ad un dispositivo.\\
2101     \const{SO\_DEBUG}    &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& 
2102                           Abilita il debugging sul socket.\\
2103     \const{SO\_REUSEADDR}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& 
2104                           Consente il riutilizzo di un indirizzo locale.\\
2105     \const{SO\_TYPE}     &$\bullet$&         &         &\texttt{int}& 
2106                           Restituisce il tipo di socket.\\
2107     \const{SO\_ACCEPTCONN}&$\bullet$&        &         &\texttt{int}& 
2108                           Indica se il socket è in ascolto.\\
2109     \const{SO\_DONTROUTE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& 
2110                           Non invia attraverso un gateway.\\
2111     \const{SO\_BROADCAST}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& 
2112                           Attiva o disattiva il \textit{broadcast}.\\ 
2113     \const{SO\_SNDBUF}   &$\bullet$&$\bullet$&         &\texttt{int}& 
2114                           Imposta dimensione del buffer di trasmissione.\\
2115     \const{SO\_RCVBUF}   &$\bullet$&$\bullet$&         &\texttt{int}& 
2116                           Imposta dimensione del buffer di ricezione.\\
2117     \const{SO\_LINGER}   &$\bullet$&$\bullet$&         &\texttt{linger}&
2118                           Indugia nella chiusura con dati da spedire.\\
2119     \const{SO\_PRIORITY} &$\bullet$&$\bullet$&         &\texttt{int}& 
2120                           Imposta la priorità del socket.\\
2121     \const{SO\_ERROR}    &$\bullet$&         &         &\texttt{int}& 
2122                           Riceve e cancella gli errori pendenti.\\
2123    \hline
2124   \end{tabular}
2125   \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_SOCKET}.} 
2126   \label{tab:sock_opt_socklevel}
2127 \end{table}
2128
2129 % TODO aggiungere e documentare SO_ATTACH_BPF, introdotta con il kernel 3.19,
2130 % vedi http://lwn.net/Articles/625224/
2131 % TODO aggiungere e documentare SO_INCOMING_CPU, introdotta con il kernel 3.19,
2132 % vedi https://lwn.net/Articles/626150/
2133
2134 La tabella elenca le costanti che identificano le singole opzioni da usare
2135 come valore per \param{optname}; le due colonne seguenti indicano per quali
2136 delle due funzioni (\func{getsockopt} o \func{setsockopt}) l'opzione è
2137 disponibile, mentre la colonna successiva indica, quando di ha a che fare con
2138 un valore di \param{optval} intero, se l'opzione è da considerare un numero o
2139 un valore logico. Si è inoltre riportato sulla quinta colonna il tipo di dato
2140 usato per \param{optval} ed una breve descrizione del significato delle
2141 singole opzioni sulla sesta.
2142
2143 Le descrizioni delle opzioni presenti in tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}
2144 sono estremamente sommarie, è perciò necessario fornire un po' più di
2145 informazioni. Alcune opzioni inoltre hanno una notevole rilevanza nella
2146 gestione dei socket, e pertanto il loro utilizzo sarà approfondito
2147 separatamente in sez.~\ref{sec:sock_options_main}. Quello che segue è quindi
2148 soltanto un elenco più dettagliato della breve descrizione di
2149 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel} sul significato delle varie opzioni:
2150 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2151
2152 \item[\const{SO\_KEEPALIVE}] questa opzione abilita un meccanismo di verifica
2153   della persistenza di una connessione associata al socket (ed è pertanto
2154   effettiva solo sui socket che supportano le connessioni, ed è usata
2155   principalmente con il TCP). L'opzione utilizza per \param{optval} un intero
2156   usato come valore logico. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono
2157   forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2158
2159 \item[\constd{SO\_OOBINLINE}] se questa opzione viene abilitata i dati
2160   \textit{out-of-band} vengono inviati direttamente nel flusso di dati del
2161   socket (e sono quindi letti con una normale \func{read}) invece che restare
2162   disponibili solo per l'accesso con l'uso del flag \const{MSG\_OOB} di
2163   \func{recvmsg}. L'argomento è trattato in dettaglio in
2164   sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}. L'opzione funziona soltanto con socket che
2165   supportino i dati \textit{out-of-band} (non ha senso per socket UDP ad
2166   esempio), ed utilizza per \param{optval} un intero usato come valore logico.
2167
2168 \item[\constd{SO\_RCVLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2169   numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di ricezione
2170   perché il kernel passi i dati all'utente, restituendoli ad una \func{read} o
2171   segnalando ad una \func{select} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che ci
2172   sono dati in ingresso. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che
2173   specifica il numero di byte, ma con Linux questo valore è sempre 1 e non può
2174   essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore mentre
2175   \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}. 
2176
2177 \item[\constd{SO\_SNDLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2178   numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di trasmissione
2179   perché il kernel li invii al protocollo successivo, consentendo ad una
2180   \func{write} di ritornare o segnalando ad una \func{select} (vedi
2181   sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che è possibile eseguire una scrittura.
2182   L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che specifica il numero di
2183   byte, come per la precedente \const{SO\_RCVLOWAT} con Linux questo valore è
2184   sempre 1 e non può essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore
2185   mentre \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2186
2187 \item[\constd{SO\_RCVTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2188   sulle operazioni di lettura da un socket, e prende per \param{optval} una
2189   struttura di tipo \struct{timeval} (vedi fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct})
2190   identica a quella usata con \func{select}. Con \func{getsockopt} si può
2191   leggere il valore attuale, mentre con \func{setsockopt} si imposta il tempo
2192   voluto, usando un valore nullo per \struct{timeval} il timeout viene
2193   rimosso. 
2194
2195   Se l'opzione viene attivata tutte le volte che una delle funzioni di lettura
2196   (\func{read}, \func{readv}, \func{recv}, \func{recvfrom} e \func{recvmsg})
2197   si blocca in attesa di dati per un tempo maggiore di quello impostato, essa
2198   ritornerà un valore -1 e la variabile \var{errno} sarà impostata con un
2199   errore di \errcode{EAGAIN} e \errcode{EWOULDBLOCK}, così come sarebbe
2200   avvenuto se si fosse aperto il socket in modalità non bloccante.\footnote{in
2201     teoria, se il numero di byte presenti nel buffer di ricezione fosse
2202     inferiore a quello specificato da \const{SO\_RCVLOWAT}, l'effetto potrebbe
2203     essere semplicemente quello di provocare l'uscita delle funzioni di
2204     lettura restituendo il numero di byte fino ad allora ricevuti; dato che
2205     con Linux questo valore è sempre 1 questo caso non esiste.}
2206
2207   In genere questa opzione non è molto utilizzata se si ha a che fare con la
2208   lettura dei dati, in quanto è sempre possibile usare una \func{select} che
2209   consente di specificare un \textit{timeout}; l'uso di \func{select} non
2210   consente però di impostare il timeout per l'uso di \func{connect}, per avere
2211   il quale si può ricorrere a questa opzione. 
2212
2213 % TODO verificare il timeout con un programma di test
2214
2215 \item[\constd{SO\_SNDTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2216   sulle operazioni di scrittura su un socket, ed usa gli stessi valori di
2217   \const{SO\_RCVTIMEO}.  In questo caso però si avrà un errore di
2218   \errcode{EAGAIN} o \errcode{EWOULDBLOCK} per le funzioni di scrittura
2219   \func{write}, \func{writev}, \func{send}, \func{sendto} e \func{sendmsg}
2220   qualora queste restino bloccate per un tempo maggiore di quello specificato. 
2221
2222 \item[\constd{SO\_BSDCOMPAT}] questa opzione abilita la compatibilità con il
2223   comportamento di BSD (in particolare ne riproduce i bug).  Attualmente è una
2224   opzione usata solo per il protocollo UDP e ne è prevista la rimozione in
2225   futuro.  L'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore
2226   logico. 
2227
2228   Quando viene abilitata gli errori riportati da messaggi ICMP per un socket
2229   UDP non vengono passati al programma in user space. Con le versioni 2.0.x
2230   del kernel erano anche abilitate altre opzioni per i socket raw, che sono
2231   state rimosse con il passaggio al 2.2; è consigliato correggere i programmi
2232   piuttosto che usare questa funzione. 
2233
2234 \item[\constd{SO\_PASSCRED}] questa opzione abilita sui socket unix-domain
2235   (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}) la ricezione dei messaggi di controllo di
2236   tipo \const{SCM\_CREDENTIALS}. Prende come \param{optval} un intero usato
2237   come valore logico.
2238
2239 \item[\constd{SO\_PEERCRED}] questa opzione restituisce le credenziali del
2240   processo remoto connesso al socket; l'opzione è disponibile solo per socket
2241   unix-domain e può essere usata solo con \func{getsockopt}.  Utilizza per
2242   \param{optval} una apposita struttura \struct{ucred} (vedi
2243   sez.~\ref{sec:unix_socket}). 
2244
2245 \item[\constd{SO\_BINDTODEVICE}] questa opzione permette di \textsl{legare} il
2246   socket ad una particolare interfaccia, in modo che esso possa ricevere ed
2247   inviare pacchetti solo su quella. L'opzione richiede per \param{optval} il
2248   puntatore ad una stringa contenente il nome dell'interfaccia (ad esempio
2249   \texttt{eth0}); utilizzando una stringa nulla o un valore nullo per
2250   \param{optlen} si può rimuovere un precedente collegamento.
2251
2252   Il nome della interfaccia deve essere specificato con una stringa terminata
2253   da uno zero e di lunghezza massima pari a \constd{IFNAMSIZ}; l'opzione è
2254   effettiva solo per alcuni tipi di socket, ed in particolare per quelli della
2255   famiglia \const{AF\_INET}; non è invece supportata per i \textit{packet
2256     socket} (vedi sez.~\ref{sec:socket_raw}). 
2257
2258 \item[\constd{SO\_DEBUG}] questa opzione abilita il debugging delle operazioni
2259   dei socket; l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come
2260   valore logico, e può essere utilizzata solo da un processo con i privilegi
2261   di amministratore (in particolare con la \textit{capability}
2262   \const{CAP\_NET\_ADMIN}).  L'opzione necessita inoltre dell'opportuno
2263   supporto nel kernel;\footnote{deve cioè essere definita la macro di
2264     preprocessore \macrod{SOCK\_DEBUGGING} nel file \file{include/net/sock.h}
2265     dei sorgenti del kernel, questo è sempre vero nei kernel delle serie
2266     superiori alla 2.3, per i kernel delle serie precedenti invece è
2267     necessario aggiungere a mano detta definizione; è inoltre possibile
2268     abilitare anche il tracciamento degli stati del TCP definendo la macro
2269     \macrod{STATE\_TRACE} in \file{include/net/tcp.h}.}  quando viene
2270   abilitata una serie di messaggi con le informazioni di debug vengono inviati
2271   direttamente al sistema del kernel log.\footnote{si tenga presente che il
2272     comportamento è diverso da quanto avviene con BSD, dove l'opzione opera
2273     solo sui socket TCP, causando la scrittura di tutti i pacchetti inviati
2274     sulla rete su un buffer circolare che viene letto da un apposito
2275     programma, \cmd{trpt}.}
2276
2277 \item[\const{SO\_REUSEADDR}] questa opzione permette di eseguire la funzione
2278   \func{bind} su indirizzi locali che siano già in uso da altri socket;
2279   l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore logico.
2280   Questa opzione modifica il comportamento normale dell'interfaccia dei socket
2281   che fa fallire l'esecuzione della funzione \func{bind} con un errore di
2282   \errcode{EADDRINUSE} quando l'indirizzo locale\footnote{più propriamente il
2283     controllo viene eseguito sulla porta.} è già in uso da parte di un altro
2284   socket.  Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono forniti in
2285   sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2286
2287 \item[\constd{SO\_TYPE}] questa opzione permette di leggere il tipo di socket
2288   su cui si opera; funziona solo con \func{getsockopt}, ed utilizza per
2289   \param{optval} un intero in cui verrà restituito il valore numerico che lo
2290   identifica (ad esempio \const{SOCK\_STREAM}). 
2291
2292 \item[\constd{SO\_ACCEPTCONN}] questa opzione permette di rilevare se il socket
2293   su cui opera è stato posto in modalità di ricezione di eventuali connessioni
2294   con una chiamata a \func{listen}. L'opzione può essere usata soltanto con
2295   \func{getsockopt} e utilizza per \param{optval} un intero in cui viene
2296   restituito 1 se il socket è in ascolto e 0 altrimenti. 
2297
2298 \item[\constd{SO\_DONTROUTE}] questa opzione forza l'invio diretto dei
2299   pacchetti del socket, saltando ogni processo relativo all'uso della tabella
2300   di routing del kernel. Prende per \param{optval} un intero usato come valore
2301   logico.
2302
2303 \item[\constd{SO\_BROADCAST}] questa opzione abilita il \textit{broadcast};
2304   quanto abilitata i socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM} riceveranno i
2305   pacchetti inviati all'indirizzo di \textit{broadcast}, e potranno scrivere
2306   pacchetti su tale indirizzo.  Prende per \param{optval} un intero usato come
2307   valore logico. L'opzione non ha effetti su un socket di tipo
2308   \const{SOCK\_STREAM}.
2309
2310 \item[\constd{SO\_SNDBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2311   trasmissione del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il
2312   numero di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si possono
2313   specificare come argomento per questa opzione sono impostabili
2314   rispettivamente tramite gli opportuni valori di \func{sysctl} (vedi
2315   sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2316
2317 \item[\constd{SO\_RCVBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2318   ricezione del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il
2319   numero di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si può
2320   specificare come argomento per questa opzione sono impostabili tramiti gli
2321   opportuni valori di \func{sysctl} (vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2322
2323   Si tenga presente che nel caso di socket TCP, per entrambe le opzioni
2324   \const{SO\_RCVBUF} e \const{SO\_SNDBUF}, il kernel alloca effettivamente una
2325   quantità di memoria doppia rispetto a quanto richiesto con
2326   \func{setsockopt}. Questo comporta che una successiva lettura con
2327   \func{getsockopt} riporterà un valore diverso da quello impostato con
2328   \func{setsockopt}.  Questo avviene perché TCP necessita dello spazio in più
2329   per mantenere dati amministrativi e strutture interne, e solo una parte
2330   viene usata come buffer per i dati, mentre il valore letto da
2331   \func{getsockopt} e quello riportato nei vari parametri di
2332   \textit{sysctl}\footnote{cioè \sysctlrelfile{net/core}{wmem\_max} e
2333     \sysctlrelfile{net/core}{rmem\_max} in \texttt{/proc/sys/net/core} e
2334     \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_wmem} e \sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_rmem}
2335     in \texttt{/proc/sys/net/ipv4}, vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}.} indica
2336   la memoria effettivamente impiegata.  Si tenga presente inoltre che le
2337   modifiche alle dimensioni dei buffer di ricezione e trasmissione, per poter
2338   essere effettive, devono essere impostate prima della chiamata alle funzioni
2339   \func{listen} o \func{connect}.
2340
2341 \item[\const{SO\_LINGER}] questa opzione controlla le modalità con cui viene
2342   chiuso un socket quando si utilizza un protocollo che supporta le
2343   connessioni (è pertanto usata con i socket TCP ed ignorata per UDP) e
2344   modifica il comportamento delle funzioni \func{close} e \func{shutdown}.
2345   L'opzione richiede che l'argomento \param{optval} sia una struttura di tipo
2346   \struct{linger}, definita in \headfile{sys/socket.h} ed illustrata in
2347   fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}.  Maggiori dettagli sul suo funzionamento
2348   sono forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2349
2350 \item[\constd{SO\_PRIORITY}] questa opzione permette di impostare le priorità
2351   per tutti i pacchetti che sono inviati sul socket, prende per \param{optval}
2352   un valore intero. Con questa opzione il kernel usa il valore per ordinare le
2353   priorità sulle code di rete,\footnote{questo richiede che sia abilitato il
2354     sistema di \textit{Quality of Service} disponibile con le opzioni di
2355     routing avanzato.} i pacchetti con priorità più alta vengono processati
2356   per primi, in modalità che dipendono dalla disciplina di gestione della
2357   coda. Nel caso di protocollo IP questa opzione permette anche di impostare i
2358   valori del campo \textit{type of service} (noto come TOS, vedi
2359   sez.~\ref{sec:IP_header}) per i pacchetti uscenti. Per impostare una
2360   priorità al di fuori dell'intervallo di valori fra 0 e 6 sono richiesti i
2361   privilegi di amministratore con la capability \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2362
2363 \item[\constd{SO\_ERROR}] questa opzione riceve un errore presente sul socket;
2364   può essere utilizzata soltanto con \func{getsockopt} e prende per
2365   \param{optval} un valore intero, nel quale viene restituito il codice di
2366   errore, e la condizione di errore sul socket viene cancellata. Viene
2367   usualmente utilizzata per ricevere il codice di errore, come accennato in
2368   sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}, quando si sta osservando il socket con una
2369   \func{select} che ritorna a causa dello stesso.
2370
2371 \item[\constd{SO\_ATTACH\_FILTER}] questa opzione permette di agganciare ad un
2372   socket un filtro di pacchetti che consente di selezionare quali pacchetti,
2373   fra tutti quelli ricevuti, verranno letti. Viene usato principalmente con i
2374   socket di tipo \const{PF\_PACKET} con la libreria \texttt{libpcap} per
2375   implementare programmi di cattura dei pacchetti, torneremo su questo in
2376   sez.~\ref{sec:packet_socket}.
2377
2378 \item[\constd{SO\_DETACH\_FILTER}] consente di distaccare un filtro
2379   precedentemente aggiunto ad un socket.
2380
2381 % TODO documentare SO_ATTACH_FILTER e SO_DETACH_FILTER
2382 % riferimenti http://www.rcpt.to/lsfcc/lsf.html
2383 % Documentation/networking/filter.txt
2384
2385 % TODO documentare SO_MARK, introdotta nel 2.6.25, richiede CAP_NET_ADMIN
2386 %A userspace program may wish to set the mark for each packets its send
2387 %without using the netfilter MARK target. Changing the mark can be used
2388 %for mark based routing without netfilter or for packet filtering.
2389
2390
2391 % TODO documentare SO_TIMESTAMP e le altre opzioni di timestamping dei 
2392 % pacchetti, introdotte nel 2.6.30, vedi nei sorgenti del kernel:
2393 % Documentation/networking/timestamping.txt
2394
2395
2396 % TOFO documentare SO_REUSEPORT introdotta con il kernel 3.9, vedi
2397 % http://git.kernel.org/linus/c617f398edd4db2b8567a28e899a88f8f574798d 
2398
2399 \end{basedescript}
2400
2401
2402 \subsection{L'uso delle principali opzioni dei socket}
2403 \label{sec:sock_options_main}
2404
2405 La descrizione sintetica del significato delle opzioni generiche dei socket,
2406 riportata nell'elenco in sez.~\ref{sec:sock_generic_options}, è
2407 necessariamente sintetica, alcune di queste però possono essere utilizzate
2408 per controllare delle funzionalità che hanno una notevole rilevanza nella
2409 programmazione dei socket.  Per questo motivo faremo in questa sezione un
2410 approfondimento sul significato delle opzioni generiche più importanti.
2411
2412
2413 \constbeg{SO\_KEEPALIVE}
2414 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}}
2415
2416 La prima opzione da approfondire è \const{SO\_KEEPALIVE} che permette di
2417 tenere sotto controllo lo stato di una connessione. Una connessione infatti
2418 resta attiva anche quando non viene effettuato alcun traffico su di essa; è
2419 allora possibile, in caso di una interruzione completa della rete, che la
2420 caduta della connessione non venga rilevata, dato che sulla stessa non passa
2421 comunque alcun traffico.
2422
2423 Se si imposta questa opzione, è invece cura del kernel inviare degli appositi
2424 messaggi sulla rete, detti appunto \textit{keep-alive}, per verificare se la
2425 connessione è attiva.  L'opzione funziona soltanto con i socket che supportano
2426 le connessioni (non ha senso per socket UDP ad esempio) e si applica
2427 principalmente ai socket TCP.
2428
2429 Con le impostazioni di default (che sono riprese da BSD) Linux emette un
2430 messaggio di \textit{keep-alive}\footnote{in sostanza un segmento ACK vuoto,
2431   cui sarà risposto con un altro segmento ACK vuoto.} verso l'altro capo della
2432 connessione se questa è rimasta senza traffico per più di due ore.  Se è tutto
2433 a posto il messaggio viene ricevuto e verrà emesso un segmento ACK di
2434 risposta, alla cui ricezione ripartirà un altro ciclo di attesa per altre due
2435 ore di inattività; il tutto avviene all'interno del kernel e le applicazioni
2436 non riceveranno nessun dato.
2437
2438 Qualora ci siano dei problemi di rete si possono invece verificare i due casi
2439 di terminazione precoce del server già illustrati in
2440 sez.~\ref{sec:TCP_conn_crash}. Il primo è quello in cui la macchina remota ha
2441 avuto un crollo del sistema ed è stata riavviata, per cui dopo il riavvio la
2442 connessione non esiste più.\footnote{si ricordi che un normale riavvio o il
2443   crollo dell'applicazione non ha questo effetto, in quanto in tal caso si
2444   passa sempre per la chiusura del processo, e questo, come illustrato in
2445   sez.~\ref{sec:file_open_close}, comporta anche la regolare chiusura del
2446   socket con l'invio di un segmento FIN all'altro capo della connessione.} In
2447 questo caso all'invio del messaggio di \textit{keep-alive} si otterrà come
2448 risposta un segmento RST che indica che l'altro capo non riconosce più
2449 l'esistenza della connessione ed il socket verrà chiuso riportando un errore
2450 di \errcode{ECONNRESET}.
2451
2452 Se invece non viene ricevuta nessuna risposta (indice che la macchina non è
2453 più raggiungibile) l'emissione dei messaggi viene ripetuta ad intervalli di 75
2454 secondi per un massimo di 9 volte\footnote{entrambi questi valori possono
2455   essere modificati a livello di sistema (cioè per tutti i socket) con gli
2456   opportuni parametri illustrati in sez.~\ref{sec:sock_sysctl} ed a livello di
2457   singolo socket con le opzioni \texttt{TCP\_KEEP*} di
2458   sez.~\ref{sec:sock_tcp_udp_options}.}  (per un totale di 11 minuti e 15
2459 secondi) dopo di che, se non si è ricevuta nessuna risposta, il socket viene
2460 chiuso dopo aver impostato un errore di \errcode{ETIMEDOUT}. Qualora la
2461 connessione si sia ristabilita e si riceva un successivo messaggio di risposta
2462 il ciclo riparte come se niente fosse avvenuto.  Infine se si riceve come
2463 risposta un pacchetto ICMP di destinazione irraggiungibile (vedi
2464 sez.~\ref{sec:ICMP_protocol}), verrà restituito l'errore corrispondente.
2465
2466 In generale questa opzione serve per individuare una caduta della connessione
2467 anche quando non si sta facendo traffico su di essa.  Viene usata
2468 principalmente sui server per evitare di mantenere impegnate le risorse che
2469 verrebbero dedicate a trattare delle connessioni che in realtà sono già
2470 terminate (quelle che vengono anche chiamate connessioni
2471 \textsl{semi-aperte}); in tutti quei casi cioè in cui il server si trova in
2472 attesa di dati in ingresso su una connessione che non arriveranno mai o perché
2473 il client sull'altro capo non è più attivo o perché non è più in grado di
2474 comunicare con il server via rete.
2475
2476 \begin{figure}[!htbp]
2477   \footnotesize \centering
2478   \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2479     \includecodesample{listati/TCP_echod_fourth.c}
2480   \end{minipage}
2481   \normalsize
2482   \caption{La sezione della nuova versione del server del servizio
2483     \textit{echo} che prevede l'attivazione del \textit{keepalive} sui
2484     socket.}
2485   \label{fig:echod_keepalive_code}
2486 \end{figure}
2487
2488 Abilitandola dopo un certo tempo le connessioni effettivamente terminate
2489 verranno comunque chiuse per cui, utilizzando ad esempio una \func{select}, se
2490 be potrà rilevare la conclusione e ricevere il relativo errore. Si tenga
2491 presente però che non può avere la certezza assoluta che un errore di
2492 \errcode{ETIMEDOUT} ottenuto dopo aver abilitato questa opzione corrisponda
2493 necessariamente ad una reale conclusione della connessione, il problema
2494 potrebbe anche essere dovuto ad un problema di routing che perduri per un
2495 tempo maggiore di quello impiegato nei vari tentativi di ritrasmissione del
2496 \textit{keep-alive} (anche se questa non è una condizione molto probabile).
2497
2498 Come esempio dell'utilizzo di questa opzione introduciamo all'interno del
2499 nostro server per il servizio \textit{echo} la nuova opzione \texttt{-k} che
2500 permette di attivare il \textit{keep-alive} sui socket; tralasciando la parte
2501 relativa alla gestione di detta opzione (che si limita ad assegnare ad 1 la
2502 variabile \var{keepalive}) tutte le modifiche al server sono riportate in
2503 fig.~\ref{fig:echod_keepalive_code}. Al solito il codice completo è contenuto
2504 nel file \texttt{TCP\_echod\_fourth.c} dei sorgenti allegati alla guida.
2505
2506 Come si può notare la variabile \var{keepalive} è preimpostata (\texttt{\small
2507   8}) ad un valore nullo; essa viene utilizzata sia come variabile logica per
2508 la condizione (\texttt{\small 14}) che controlla l'attivazione del
2509 \textit{keep-alive} che come valore dell'argomento \param{optval} della
2510 chiamata a \func{setsockopt} (\texttt{\small 16}).  A seconda del suo valore
2511 tutte le volte che un processo figlio viene eseguito in risposta ad una
2512 connessione verrà pertanto eseguita o meno la sezione (\texttt{\small 14--17})
2513 che esegue l'impostazione di \const{SO\_KEEPALIVE} sul socket connesso,
2514 attivando il relativo comportamento.
2515 \constend{SO\_KEEPALIVE}
2516
2517
2518
2519 \constbeg{SO\_REUSEADDR}
2520 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_REUSEADDR}}
2521
2522 La seconda opzione da approfondire è \const{SO\_REUSEADDR}, che consente di
2523 eseguire \func{bind} su un socket anche quando la porta specificata è già in
2524 uso da parte di un altro socket. Si ricordi infatti che, come accennato in
2525 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, normalmente la funzione \func{bind} fallisce con
2526 un errore di \errcode{EADDRINUSE} se la porta scelta è già utilizzata da un
2527 altro socket, proprio per evitare che possano essere lanciati due server sullo
2528 stesso indirizzo e la stessa porta, che verrebbero a contendersi i pacchetti
2529 aventi quella destinazione.
2530
2531 Esistono però situazioni ed esigenze particolari in cui non si vuole che
2532 questo comportamento di salvaguardia accada, ed allora si può fare ricorso a
2533 questa opzione.  La questione è comunque abbastanza complessa in quanto, come
2534 sottolinea Stevens in \cite{UNP1}, si distinguono ben quattro casi diversi in
2535 cui è prevista la possibilità di un utilizzo di questa opzione, il che la
2536 rende una delle più difficili da capire.
2537
2538 Il primo caso, che è anche il più comune, in cui si fa ricorso a
2539 \const{SO\_REUSEADDR} è quello in cui un server è terminato ma esistono ancora
2540 dei processi figli che mantengono attiva almeno una connessione remota che
2541 utilizza l'indirizzo locale, mantenendo occupata la porta. Quando si riesegue
2542 il server allora questo riceve un errore sulla chiamata a \func{bind} dato che
2543 la porta è ancora utilizzata in una connessione esistente.\footnote{questa è
2544   una delle domande più frequenti sui newsgroup dedicati allo sviluppo, in
2545   quanto è piuttosto comune trovarsi in questa situazione quando si sta
2546   sviluppando un server che si ferma e si riavvia in continuazione dopo aver
2547   fatto modifiche.}  Inoltre se si usa il protocollo TCP questo può avvenire
2548 anche dopo tutti i processi figli sono terminati, dato che una connessione può
2549 restare attiva anche dopo la chiusura del socket, mantenendosi nello stato
2550 \texttt{TIME\_WAIT} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}).
2551
2552 Usando \const{SO\_REUSEADDR} fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2553 \func{bind} si consente a quest'ultima di avere comunque successo anche se la
2554 connessione è attiva (o nello stato \texttt{TIME\_WAIT}). È bene però
2555 ricordare (si riveda quanto detto in sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}) che la
2556 presenza dello stato \texttt{TIME\_WAIT} ha una ragione, ed infatti se si usa
2557 questa opzione esiste sempre una probabilità, anche se estremamente
2558 remota,\footnote{perché ciò avvenga infatti non solo devono coincidere gli
2559   indirizzi IP e le porte degli estremi della nuova connessione, ma anche i
2560   numeri di sequenza dei pacchetti, e questo è estremamente improbabile.}  che
2561 eventuali pacchetti rimasti intrappolati in una precedente connessione possano
2562 finire fra quelli di una nuova.
2563
2564 Come esempio di uso di questa connessione abbiamo predisposto una nuova
2565 versione della funzione \texttt{sockbind} (vedi fig.~\ref{fig:sockbind_code})
2566 che consenta l'impostazione di questa opzione. La nuova funzione è
2567 \texttt{sockbindopt}, e le principali differenze rispetto alla precedente sono
2568 illustrate in fig.~\ref{fig:sockbindopt_code}, dove si sono riportate le
2569 sezioni di codice modificate rispetto alla versione precedente. Il codice
2570 completo della funzione si trova, insieme alle altre funzioni di servizio dei
2571 socket, all'interno del file \texttt{SockUtils.c} dei sorgenti allegati alla
2572 guida.
2573
2574 \begin{figure}[!htbp]
2575   \footnotesize \centering
2576   \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2577     \includecodesample{listati/sockbindopt.c}
2578   \end{minipage}
2579   \normalsize
2580   \caption{Le sezioni della funzione \texttt{sockbindopt} modificate rispetto al
2581     codice della precedente \texttt{sockbind}.} 
2582   \label{fig:sockbindopt_code}
2583 \end{figure}
2584
2585 In realtà tutto quello che si è fatto è stato introdurre nella nuova funzione
2586 (\texttt{\small 1}) un nuovo argomento intero, \param{reuse}, che conterrà il
2587 valore logico da usare nella successiva chiamata (\texttt{\small 14}) a
2588 \func{setsockopt}. Si è poi aggiunta una sezione (\texttt{\small 13--17}) che
2589 esegue l'impostazione dell'opzione fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2590 \func{bind}.
2591
2592
2593 A questo punto basterà modificare il  server per utilizzare la nuova
2594 funzione; in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth} abbiamo riportato le sezioni
2595 modificate rispetto alla precedente versione di
2596 fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. Al solito il codice completo è coi sorgenti
2597 allegati alla guida, nel file \texttt{TCP\_echod\_fifth.c}.
2598
2599 Anche in questo caso si è introdotta (\texttt{\small 8}) una nuova variabile
2600 \var{reuse} che consente di controllare l'uso dell'opzione e che poi sarà
2601 usata (\texttt{\small 14}) come ultimo argomento di \func{setsockopt}. Il
2602 valore di default di questa variabile è nullo, ma usando l'opzione \texttt{-r}
2603 nell'invocazione del server (al solito la gestione delle opzioni non è
2604 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth}) se ne potrà impostare ad 1 il
2605 valore, per cui in tal caso la successiva chiamata (\texttt{\small 13--17}) a
2606 \func{setsockopt} attiverà l'opzione \const{SO\_REUSEADDR}.
2607
2608 \begin{figure}[!htbp] 
2609   \footnotesize \centering
2610   \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2611     \includecodesample{listati/TCP_echod_fifth.c}
2612   \end{minipage}
2613   \normalsize
2614   \caption{Il nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo} che
2615     usa la nuova funzione \texttt{sockbindopt}.}
2616   \label{fig:TCP_echod_fifth}
2617 \end{figure}
2618
2619 Il secondo caso in cui viene usata \const{SO\_REUSEADDR} è quando si ha una
2620 macchina cui sono assegnati diversi numeri IP (o come suol dirsi
2621 \textit{multi-homed}) e si vuole porre in ascolto sulla stessa porta un
2622 programma diverso (o una istanza diversa dello stesso programma) per indirizzi
2623 IP diversi. Si ricordi infatti che è sempre possibile indicare a \func{bind}
2624 di collegarsi solo su di un indirizzo specifico; in tal caso se un altro
2625 programma cerca di riutilizzare la stessa porta (anche specificando un
2626 indirizzo diverso) otterrà un errore, a meno di non aver preventivamente
2627 impostato \const{SO\_REUSEADDR}.
2628
2629 Usando questa opzione diventa anche possibile eseguire \func{bind}
2630 sull'indirizzo generico, e questo permetterà il collegamento per tutti gli
2631 indirizzi (di quelli presenti) per i quali la porta non risulti occupata da
2632 una precedente chiamata più specifica. Infine si tenga presente che con il
2633 protocollo TCP non è mai possibile far partire server che eseguano \func{bind}
2634 sullo stesso indirizzo e la stessa porta, cioè ottenere quello che viene
2635 chiamato un \textit{completely duplicate binding}.
2636
2637 Il terzo impiego è simile al precedente e prevede l'uso di \func{bind}
2638 all'interno dello stesso programma per associare indirizzi locali diversi a
2639 socket diversi. In genere questo viene fatto per i socket UDP quando è
2640 necessario ottenere l'indirizzo a cui sono rivolte le richieste del client ed
2641 il sistema non supporta l'opzione \constd{IP\_RECVDSTADDR};\footnote{nel caso
2642   di Linux questa opzione è stata supportata per in certo periodo nello
2643   sviluppo del kernel 2.1.x, ma è in seguito stata soppiantata dall'uso di
2644   \const{IP\_PKTINFO} (vedi sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}).} in tale modo
2645 si può sapere a quale socket corrisponde un certo indirizzo.  Non ha senso
2646 fare questa operazione per un socket TCP dato che su di essi si può sempre
2647 invocare \func{getsockname} una volta che si è completata la connessione.
2648
2649 Infine il quarto caso è quello in cui si vuole effettivamente ottenere un
2650 \textit{completely duplicate binding}, quando cioè si vuole eseguire
2651 \func{bind} su un indirizzo ed una porta che sono già \textsl{legati} ad un
2652 altro socket.  Questo ovviamente non ha senso per il normale traffico di rete,
2653 in cui i pacchetti vengono scambiati direttamente fra due applicazioni; ma
2654 quando un sistema supporta il traffico in \textit{multicast}, allora ha senso
2655 che su una macchina i pacchetti provenienti dal traffico in \textit{multicast}
2656 possano essere ricevuti da più applicazioni\footnote{l'esempio classico di
2657   traffico in \textit{multicast} è quello di uno streaming di dati (audio,
2658   video, ecc.), l'uso del \textit{multicast} consente in tal caso di
2659   trasmettere un solo pacchetto, che potrà essere ricevuto da tutti i
2660   possibili destinatari (invece di inviarne un duplicato a ciascuno); in
2661   questo caso è perfettamente logico aspettarsi che sulla stessa macchina più
2662   utenti possano lanciare un programma che permetta loro di ricevere gli
2663   stessi dati.} o da diverse istanze della stessa applicazione.
2664
2665 In questo caso utilizzando \const{SO\_REUSEADDR} si consente ad una
2666 applicazione eseguire \func{bind} sulla stessa porta ed indirizzo usata da
2667 un'altra, così che anche essa possa ricevere gli stessi pacchetti (chiaramente
2668 la cosa non ha alcun senso per i socket TCP, ed infatti in questo tipo di
2669 applicazione è normale l'uso del protocollo UDP). La regola è che quando si
2670 hanno più applicazioni che hanno eseguito \func{bind} sulla stessa porta, di
2671 tutti pacchetti destinati ad un indirizzo di \textit{broadcast} o di
2672 \textit{multicast} viene inviata una copia a ciascuna applicazione.  Non è
2673 definito invece cosa accade qualora il pacchetto sia destinato ad un indirizzo
2674 normale (unicast).
2675
2676 Essendo questo un caso particolare in alcuni sistemi (come BSD) è stata
2677 introdotta una opzione ulteriore, \const{SO\_REUSEPORT} che richiede che detta
2678 opzione sia specificata per tutti i socket per i quali si vuole eseguire il
2679 \textit{completely duplicate binding}. Nel caso di Linux questa opzione non
2680 esisteva fino al kernel 3.9, ma il comportamento di \const{SO\_REUSEADDR} è
2681 analogo, sarà cioè possibile effettuare un \textit{completely duplicate
2682   binding} ed ottenere il successo di \func{bind} su un socket legato allo
2683 stesso indirizzo e porta solo se il programma che ha eseguito per primo
2684 \func{bind} su di essi ha impostato questa opzione.\footnote{questa
2685   restrizione permette di evitare parzialmente il cosiddetto \textit{port
2686     stealing}, in cui un programma, usando \const{SO\_REUSEADDR}, può
2687   collegarsi ad una porta già in uso e ricevere i pacchetti destinati ad un
2688   altro programma; con questa caratteristica ciò è possibile soltanto se il
2689   primo programma a consentirlo, avendo usato fin dall'inizio
2690   \const{SO\_REUSEADDR}.}
2691
2692 \constend{SO\_REUSEADDR}
2693
2694 % TODO documentare SO_REUSEPORT, vedi https://lwn.net/Articles/542260/
2695
2696 \constbeg{SO\_LINGER}
2697 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_LINGER}}
2698
2699 La terza opzione da approfondire è \const{SO\_LINGER}; essa, come il nome
2700 suggerisce, consente di ``\textsl{indugiare}'' nella chiusura di un socket. Il
2701 comportamento standard sia di \func{close} che \func{shutdown} è infatti
2702 quello di terminare immediatamente dopo la chiamata, mentre il procedimento di
2703 chiusura della connessione (o di un lato di essa) ed il rispettivo invio sulla
2704 rete di tutti i dati ancora presenti nei buffer, viene gestito in sottofondo
2705 dal kernel.
2706
2707 \begin{figure}[!htb]
2708   \footnotesize \centering
2709   \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
2710     \includestruct{listati/linger.h}
2711   \end{minipage}
2712   \caption{La struttura \structd{linger} richiesta come valore dell'argomento
2713     \param{optval} per l'impostazione dell'opzione dei socket
2714     \const{SO\_LINGER}.}
2715   \label{fig:sock_linger_struct}
2716 \end{figure}
2717
2718 L'uso di \const{SO\_LINGER} con \func{setsockopt} permette di modificare (ed
2719 eventualmente ripristinare) questo comportamento in base ai valori passati nei
2720 campi della struttura \struct{linger}, illustrata in
2721 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}.  Fintanto che il valore del campo
2722 \var{l\_onoff} di \struct{linger} è nullo la modalità che viene impostata
2723 (qualunque sia il valore di \var{l\_linger}) è quella standard appena
2724 illustrata; questa combinazione viene utilizzata per riportarsi al
2725 comportamento normale qualora esso sia stato cambiato da una precedente
2726 chiamata.
2727
2728 Se si utilizza un valore di \var{l\_onoff} diverso da zero, il comportamento
2729 alla chiusura viene a dipendere dal valore specificato per il campo
2730 \var{l\_linger}; se quest'ultimo è nullo l'uso delle funzioni \func{close} e
2731 \func{shutdown} provoca la terminazione immediata della connessione: nel caso
2732 di TCP cioè non viene eseguito il procedimento di chiusura illustrato in
2733 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}, ma tutti i dati ancora presenti nel buffer
2734 vengono immediatamente scartati e sulla rete viene inviato un segmento di RST
2735 che termina immediatamente la connessione.
2736
2737 Un esempio di questo comportamento si può abilitare nel nostro client del
2738 servizio \textit{echo} utilizzando l'opzione \texttt{-r}; riportiamo in
2739 fig.~\ref{fig:TCP_echo_sixth} la sezione di codice che permette di introdurre
2740 questa funzionalità; al solito il codice completo è disponibile nei sorgenti
2741 allegati.
2742
2743 \begin{figure}[!htbp] 
2744   \footnotesize \centering
2745   \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2746     \includecodesample{listati/TCP_echo_sixth.c}
2747   \end{minipage}
2748   \normalsize
2749   \caption{La sezione del codice del client \textit{echo} che imposta la
2750     terminazione immediata della connessione in caso di chiusura.}
2751   \label{fig:TCP_echo_sixth}
2752 \end{figure}
2753
2754 La sezione indicata viene eseguita dopo aver effettuato la connessione e prima
2755 di chiamare la funzione di gestione, cioè fra le righe (\texttt{\small 12}) e
2756 (\texttt{\small 13}) del precedente esempio di fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}.
2757 Il codice si limita semplicemente a controllare (\texttt{\small 3}) il
2758 valore della variabile \var{reset} che assegnata nella gestione delle opzioni
2759 in corrispondenza all'uso di \texttt{-r} nella chiamata del client. Nel caso
2760 questa sia diversa da zero vengono impostati (\texttt{\small 5--6}) i valori
2761 della struttura \var{ling} che permettono una terminazione immediata della
2762 connessione. Questa viene poi usata nella successiva (\texttt{\small 7})
2763 chiamata a \func{setsockopt}. Al solito si controlla (\texttt{\small 7--10})
2764 il valore di ritorno e si termina il programma in caso di errore, stampandone
2765 il valore.
2766
2767 Infine l'ultima possibilità, quella in cui si utilizza effettivamente
2768 \const{SO\_LINGER} per \textsl{indugiare} nella chiusura, è quella in cui sia
2769 \var{l\_onoff} che \var{l\_linger} hanno un valore diverso da zero. Se si
2770 esegue l'impostazione con questi valori sia \func{close} che \func{shutdown}
2771 si bloccano, nel frattempo viene eseguita la normale procedura di conclusione
2772 della connessione (quella di sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}) ma entrambe le
2773 funzioni non ritornano fintanto che non si sia concluso il procedimento di
2774 chiusura della connessione, o non sia passato un numero di
2775 secondi\footnote{questa è l'unità di misura indicata da POSIX ed adottata da
2776   Linux, altri kernel possono usare unità di misura diverse, oppure usare il
2777   campo \var{l\_linger} come valore logico (ignorandone il valore) per rendere
2778   (quando diverso da zero) \func{close} e \func{shutdown} bloccanti fino al
2779   completamento della trasmissione dei dati sul buffer.}  pari al valore
2780 specificato in \var{l\_linger}.
2781
2782 \constend{SO\_LINGER}
2783
2784
2785
2786 \subsection{Le opzioni per il protocollo IPv4}
2787 \label{sec:sock_ipv4_options}
2788
2789 Il secondo insieme di opzioni dei socket che tratteremo è quello relativo ai
2790 socket che usano il protocollo IPv4.\footnote{come per le precedenti opzioni
2791   generiche una descrizione di esse è disponibile nella settima sezione delle
2792   pagine di manuale, nel caso specifico la documentazione si può consultare
2793   con \texttt{man 7 ip}.}  Se si vuole operare su queste opzioni generiche il
2794 livello da utilizzare è \const{SOL\_IP} (o l'equivalente
2795 \constd{IPPROTO\_IP}); si è riportato un elenco di queste opzioni in
2796 tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel}.  Le costanti indicanti le opzioni e tutte le
2797 altre costanti ad esse collegate sono definite in \headfiled{netinet/ip.h}, ed
2798 accessibili includendo detto file.
2799
2800 \begin{table}[!htb]
2801   \centering
2802   \footnotesize
2803   \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|p{6cm}|}
2804     \hline
2805     \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2806                     \textbf{Descrizione}\\
2807     \hline
2808     \hline
2809     \const{IP\_OPTIONS}         &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{void *}& %??? 
2810       Imposta o riceve le opzioni di IP.\\
2811     \const{IP\_PKTINFO}         &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& 
2812       Passa un messaggio di informazione.\\
2813     \const{IP\_RECVTOS}         &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& 
2814       Passa un messaggio col campo TOS.\\
2815     \const{IP\_RECVTTL}         &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& 
2816       Passa un messaggio col campo TTL.\\
2817     \const{IP\_RECVOPTS}        &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& 
2818       Passa un messaggio con le opzioni IP.\\
2819     \const{IP\_RETOPTS}         &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& 
2820       Passa un messaggio con le opzioni IP non trattate.\\
2821     \const{IP\_TOS}             &$\bullet$&$\bullet$&         &\texttt{int}& 
2822       Imposta il valore del campo TOS.\\
2823     \const{IP\_TTL}             &$\bullet$&$\bullet$&         &\texttt{int}& 
2824       Imposta il valore del campo TTL.\\
2825     \const{IP\_MINTTL}          &$\bullet$&$\bullet$&   &\texttt{int}& 
2826       Imposta il valore minimo del TTL per i pacchetti accettati.\\ 
2827     \const{IP\_HDRINCL}         &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& 
2828       Passa l'intestazione di IP nei dati.\\
2829     \const{IP\_RECVERR}         &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& 
2830       Abilita la gestione degli errori.\\
2831     \const{IP\_MTU\_DISCOVER}   &$\bullet$&$\bullet$&         &\texttt{int}& 
2832       Imposta il \textit{Path MTU Discovery}.\\
2833     \const{IP\_MTU}             &$\bullet$&         &         &\texttt{int}& 
2834       Legge il valore attuale della MTU.\\
2835     \const{IP\_ROUTER\_ALERT}   &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& 
2836       Imposta l'opzione \textit{IP router alert} sui pacchetti.\\
2837     \const{IP\_MULTICAST\_TTL}  &$\bullet$&$\bullet$&         &\texttt{int}& 
2838       Imposta il TTL per i pacchetti \textit{multicast}.\\
2839     \const{IP\_MULTICAST\_LOOP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& 
2840       Controlla il reinvio a se stessi dei dati di \textit{multicast}.\\ 
2841     \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP} &         &$\bullet$&   &\struct{ip\_mreqn}& 
2842       Si unisce a un gruppo di \textit{multicast}.\\
2843     \const{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}&         &$\bullet$&   &\struct{ip\_mreqn}& 
2844       Si sgancia da un gruppo di \textit{multicast}.\\
2845     \const{IP\_MULTICAST\_IF}   &         &$\bullet$&   &\struct{ip\_mreqn}& 
2846       Imposta l'interfaccia locale di un socket \textit{multicast}.\\ 
2847    \hline
2848   \end{tabular}
2849   \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_IP}.} 
2850   \label{tab:sock_opt_iplevel}
2851 \end{table}
2852
2853 Le descrizioni riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel} sono estremamente
2854 succinte, una maggiore quantità di dettagli sulle varie opzioni è fornita nel
2855 seguente elenco:
2856 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2857
2858
2859 \item[\constd{IP\_OPTIONS}] l'opzione permette di impostare o leggere le
2860   opzioni del protocollo IP (si veda sez.~\ref{sec:IP_options}). L'opzione
2861   prende come valore dell'argomento \param{optval} un puntatore ad un buffer
2862   dove sono mantenute le opzioni, mentre \param{optlen} indica la dimensione
2863   di quest'ultimo. Quando la si usa con \func{getsockopt} vengono lette le
2864   opzioni IP utilizzate per la spedizione, quando la si usa con
2865   \func{setsockopt} vengono impostate le opzioni specificate. L'uso di questa
2866   opzione richiede una profonda conoscenza del funzionamento del protocollo,
2867   torneremo in parte sull'argomento in sez.~\ref{sec:sock_IP_options}.
2868
2869
2870 \item[\constd{IP\_PKTINFO}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2871   insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2872   sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_PKTINFO} contenente
2873   una struttura \struct{pktinfo} (vedi fig.~\ref{fig:sock_pktinfo_struct}) che
2874   mantiene una serie di informazioni riguardo i pacchetti in arrivo. In
2875   particolare è possibile conoscere l'interfaccia su cui è stato ricevuto un
2876   pacchetto (nel campo \var{ipi\_ifindex}),\footnote{in questo campo viene
2877     restituito il valore numerico dell'indice dell'interfaccia,
2878     sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice}.} l'indirizzo locale da esso
2879   utilizzato (nel campo \var{ipi\_spec\_dst}) e l'indirizzo remoto dello
2880   stesso (nel campo \var{ipi\_addr}).
2881
2882 \begin{figure}[!htb]
2883   \footnotesize \centering
2884   \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
2885     \includestruct{listati/pktinfo.h}
2886   \end{minipage}
2887   \caption{La struttura \structd{pktinfo} usata dall'opzione
2888     \const{IP\_PKTINFO} per ricavare informazioni sui pacchetti di un socket
2889     di tipo \const{SOCK\_DGRAM}.}
2890   \label{fig:sock_pktinfo_struct}
2891 \end{figure}
2892
2893
2894 L'opzione è utilizzabile solo per socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM}. Questa è
2895 una opzione introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di
2896 Linux;\footnote{non dovrebbe pertanto essere utilizzata se si ha a cuore la
2897   portabilità.} essa permette di sostituire le opzioni \const{IP\_RECVDSTADDR}
2898 e \const{IP\_RECVIF} presenti in altri Unix (la relativa informazione è quella
2899 ottenibile rispettivamente dai campi \var{ipi\_addr} e \var{ipi\_ifindex} di
2900 \struct{pktinfo}). 
2901
2902 L'opzione prende per \param{optval} un intero usato come valore logico, che
2903 specifica soltanto se insieme al pacchetto deve anche essere inviato o
2904 ricevuto il messaggio \const{IP\_PKTINFO} (vedi
2905 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}); il messaggio stesso dovrà poi essere
2906 letto o scritto direttamente con \func{recvmsg} e \func{sendmsg} (vedi
2907 sez.~\ref{sec:net_sendmsg}).
2908
2909
2910 \item[\constd{IP\_RECVTOS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2911   insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2912   sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_TOS}, che contiene un
2913   byte con il valore del campo \textit{Type of Service} dell'intestazione IP
2914   del pacchetto stesso (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}).  Prende per
2915   \param{optval} un intero usato come valore logico.
2916
2917 \item[\constd{IP\_RECVTTL}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2918   insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2919   sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_RECVTTL}, contenente
2920   un byte con il valore del campo \textit{Time to Live} dell'intestazione IP
2921   (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}).  L'opzione richiede per \param{optval} un
2922   intero usato come valore logico. L'opzione non è supportata per socket di
2923   tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2924
2925 \item[\constd{IP\_RECVOPTS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2926   insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2927   sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_OPTIONS}, contenente
2928   le opzioni IP del protocollo (vedi sez.~\ref{sec:IP_options}). Le
2929   intestazioni di instradamento e le altre opzioni sono già riempite con i
2930   dati locali. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato come
2931   valore logico.  L'opzione non è supportata per socket di tipo
2932   \const{SOCK\_STREAM}.
2933
2934 \item[\constd{IP\_RETOPTS}] Identica alla precedente \const{IP\_RECVOPTS}, ma
2935   in questo caso restituisce i dati grezzi delle opzioni, senza che siano
2936   riempiti i capi di instradamento e le marche temporali.  L'opzione richiede
2937   per \param{optval} un intero usato come valore logico.  L'opzione non è
2938   supportata per socket di tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2939
2940 \item[\constd{IP\_TOS}] L'opzione consente di leggere o impostare il campo
2941   \textit{Type of Service} dell'intestazione IP (per una trattazione più
2942   dettagliata, che riporta anche i valori possibili e le relative costanti di
2943   definizione si veda sez.~\ref{sec:IP_header}) che permette di indicare le
2944   priorità dei pacchetti. Se impostato il valore verrà mantenuto per tutti i
2945   pacchetti del socket; alcuni valori (quelli che aumentano la priorità)
2946   richiedono i privilegi di amministrazione con la capability
2947   \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2948
2949   Il campo TOS è di 8 bit e l'opzione richiede per \param{optval} un intero
2950   che ne contenga il valore. Sono definite anche alcune costanti che
2951   definiscono alcuni valori standardizzati per il \textit{Type of Service},
2952   riportate in tab.~\ref{tab:IP_TOS_values}, il valore di default usato da
2953   Linux è \const{IPTOS\_LOWDELAY}, ma esso può essere modificato con le
2954   funzionalità del cosiddetto \textit{Advanced Routing}. Si ricordi che la
2955   priorità dei pacchetti può essere impostata anche in maniera indipendente
2956   dal protocollo utilizzando l'opzione \const{SO\_PRIORITY} illustrata in
2957   sez.~\ref{sec:sock_generic_options}.
2958
2959 \item[\constd{IP\_TTL}] L'opzione consente di leggere o impostare per tutti i
2960   pacchetti associati al socket il campo \textit{Time to Live}
2961   dell'intestazione IP che indica il numero massimo di \textit{hop} (passaggi
2962   da un router ad un altro) restanti al paccheto (per una trattazione più
2963   estesa si veda sez.~\ref{sec:IP_header}).  Il campo TTL è di 8 bit e
2964   l'opzione richiede che \param{optval} sia un intero, che ne conterrà il
2965   valore.
2966
2967 \item[\constd{IP\_MINTTL}] L'opzione, introdotta con il kernel 2.6.34, imposta
2968   un valore minimo per il campo \textit{Time to Live} dei pacchetti associati
2969   al socket su cui è attivata, che se non rispettato ne causa lo scarto
2970   automatico. L'opzione è nata per implementare
2971   l'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc5082.txt}{RFC~5082} che la prevede come
2972   forma di protezione per i router che usano il protocollo BGP poiché questi,
2973   essendo in genere adiacenti, possono, impostando un valore di 255, scartare
2974   automaticamente tutti gli eventuali pacchetti falsi creati da un attacco a
2975   questo protocollo, senza doversi curare di verificarne la
2976   validità.\footnote{l'attacco viene in genere portato per causare un
2977     \textit{Denial of Service} aumentando il consumo di CPU del router nella
2978     verifica dell'autenticità di un gran numero di pacchetti di pacchetti
2979     falsi; questi, arrivando da sorgenti diverse da un router adiacente, non
2980     potrebbero più avere un TTL di 255 anche qualora questo fosse stato il
2981     valore di partenza, e l'impostazione dell'opzione consente di scartarli
2982     senza carico aggiuntivo sulla CPU (che altrimenti dovrebbe calcolare una
2983     checksum).}
2984
2985 \item[\constd{IP\_HDRINCL}] Se abilitata l'utente deve fornire lui stesso
2986   l'intestazione IP in cima ai propri dati. L'opzione è valida soltanto per
2987   socket di tipo \const{SOCK\_RAW}, e quando utilizzata eventuali valori
2988   impostati con \const{IP\_OPTIONS}, \const{IP\_TOS} o \const{IP\_TTL} sono
2989   ignorati. In ogni caso prima della spedizione alcuni campi
2990   dell'intestazione vengono comunque modificati dal kernel, torneremo
2991   sull'argomento in sez.~\ref{sec:socket_raw}
2992
2993 \item[\constd{IP\_RECVERR}] Questa è una opzione introdotta con i kernel della
2994   serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Essa permette di usufruire di un
2995   meccanismo affidabile per ottenere un maggior numero di informazioni in caso
2996   di errori. Se l'opzione è abilitata tutti gli errori generati su un socket
2997   vengono memorizzati su una coda, dalla quale poi possono essere letti con
2998   \func{recvmsg} (vedi sez.~\ref{sec:net_sendmsg}) come messaggi ancillari
2999   (torneremo su questo in sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo
3000   \const{IP\_RECVERR}.  L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato
3001   come valore logico e non è applicabile a socket di tipo
3002   \const{SOCK\_STREAM}.
3003
3004 \itindbeg{Path~MTU}
3005 \item[\constd{IP\_MTU\_DISCOVER}] Questa è una opzione introdotta con i kernel
3006   della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux.  L'opzione permette di scrivere
3007   o leggere le impostazioni della modalità usata per la determinazione della
3008   \textit{Path MTU} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim}) del
3009   socket. L'opzione prende per \param{optval} un valore intero che indica la
3010   modalità usata, da specificare con una delle costanti riportate in
3011   tab.~\ref{tab:sock_ip_mtu_discover}.
3012
3013   \begin{table}[!htb]
3014     \centering
3015     \footnotesize
3016     \begin{tabular}[c]{|l|r|p{7cm}|}
3017       \hline
3018       \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Valore}}&\textbf{Significato} \\
3019       \hline
3020       \hline
3021       \constd{IP\_PMTUDISC\_DONT}&0& Non effettua la ricerca dalla \textit{Path
3022                                      MTU}.\\
3023       \constd{IP\_PMTUDISC\_WANT}&1& Utilizza il valore impostato per la rotta
3024                                      utilizzata dai pacchetti (dal comando
3025                                      \texttt{route}).\\ 
3026       \constd{IP\_PMTUDISC\_DO}  &2& Esegue la procedura di determinazione
3027                                      della \textit{Path MTU} come richiesto
3028                                      dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1191.txt}{RFC~1191}.\\ 
3029       \hline
3030     \end{tabular}
3031     \caption{Valori possibili per l'argomento \param{optval} di
3032       \const{IP\_MTU\_DISCOVER}.} 
3033     \label{tab:sock_ip_mtu_discover}
3034   \end{table}
3035
3036   Il valore di default applicato ai socket di tipo \const{SOCK\_STREAM} è
3037   determinato dal parametro \texttt{ip\_no\_pmtu\_disc} (vedi
3038   sez.~\ref{sec:sock_sysctl}), mentre per tutti gli altri socket di default la
3039   ricerca è disabilitata ed è responsabilità del programma creare pacchetti di
3040   dimensioni appropriate e ritrasmettere eventuali pacchetti persi. Se
3041   l'opzione viene abilitata, il kernel si incaricherà di tenere traccia
3042   automaticamente della \textit{Path MTU} verso ciascuna destinazione, e
3043   rifiuterà immediatamente la trasmissione di pacchetti di dimensioni maggiori
3044   della MTU con un errore di \errval{EMSGSIZE}.\footnote{in caso contrario la
3045     trasmissione del pacchetto sarebbe effettuata, ottenendo o un fallimento
3046     successivo della trasmissione, o la frammentazione dello stesso.}
3047
3048 \item[\constd{IP\_MTU}] Permette di leggere il valore della \textit{Path MTU}
3049   di percorso del socket.  L'opzione richiede per \param{optval} un intero che
3050   conterrà il valore della \textit{Path MTU} in byte.  Questa è una opzione
3051   introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux.
3052
3053   È tramite questa opzione che un programma può leggere, quando si è avuto un
3054   errore di \errval{EMSGSIZE}, il valore della MTU corrente del socket. Si
3055   tenga presente che per poter usare questa opzione, oltre ad avere abilitato
3056   la scoperta della \textit{Path MTU}, occorre che il socket sia stato
3057   esplicitamente connesso con \func{connect}. 
3058
3059   Ad esempio con i socket UDP si potrà ottenere una stima iniziale della
3060   \textit{Path MTU} eseguendo prima una \func{connect} verso la destinazione,
3061   e poi usando \func{getsockopt} con questa opzione. Si può anche avviare
3062   esplicitamente il procedimento di scoperta inviando un pacchetto di grosse
3063   dimensioni (che verrà scartato) e ripetendo l'invio coi dati aggiornati. Si
3064   tenga infine conto che durante il procedimento i pacchetti iniziali possono
3065   essere perduti, ed è compito dell'applicazione gestirne una eventuale
3066   ritrasmissione.
3067
3068 \itindend{Path~MTU}
3069
3070 \item[\constd{IP\_ROUTER\_ALERT}] Questa è una opzione introdotta con i
3071   kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Prende per
3072   \param{optval} un intero usato come valore logico. Se abilitata
3073   passa tutti i pacchetti con l'opzione \textit{IP Router Alert} (vedi
3074   sez.~\ref{sec:IP_options}) che devono essere inoltrati al socket
3075   corrente. Può essere usata soltanto per socket di tipo raw.
3076
3077 \item[\constd{IP\_MULTICAST\_TTL}] L'opzione permette di impostare o leggere il
3078   valore del campo TTL per i pacchetti \textit{multicast} in uscita associati
3079   al socket. È importante che questo valore sia il più basso possibile, ed il
3080   default è 1, che significa che i pacchetti non potranno uscire dalla rete
3081   locale. Questa opzione consente ai programmi che lo richiedono di superare
3082   questo limite.  L'opzione richiede per
3083   \param{optval} un intero che conterrà il valore del TTL.
3084
3085 \item[\constd{IP\_MULTICAST\_LOOP}] L'opzione consente di decidere se i dati
3086   che si inviano su un socket usato con il \textit{multicast} vengano ricevuti
3087   anche sulla stessa macchina da cui li si stanno inviando.  Prende per
3088   \param{optval} un intero usato come valore logico.
3089
3090   In generale se si vuole che eventuali client possano ricevere i dati che si
3091   inviano occorre che questa funzionalità sia abilitata (come avviene di
3092   default). Qualora però non si voglia generare traffico per dati che già sono
3093   disponibili in locale l'uso di questa opzione permette di disabilitare
3094   questo tipo di traffico.
3095
3096 \item[\constd{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}] L'opzione consente di unirsi ad gruppo di
3097   \textit{multicast}, e può essere usata solo con \func{setsockopt}.
3098   L'argomento \param{optval} in questo caso deve essere una struttura di tipo
3099   \struct{ip\_mreqn}, illustrata in fig.~\ref{fig:ip_mreqn_struct}, che
3100   permette di indicare, con il campo \var{imr\_multiaddr} l'indirizzo del
3101   gruppo di \textit{multicast} a cui ci si vuole unire, con il campo
3102   \var{imr\_address} l'indirizzo dell'interfaccia locale con cui unirsi al
3103   gruppo di \textit{multicast} e con \var{imr\_ifindex} l'indice
3104   dell'interfaccia da utilizzare (un valore nullo indica una interfaccia
3105   qualunque).
3106
3107   Per compatibilità è possibile utilizzare anche un argomento di tipo
3108   \struct{ip\_mreq}, una precedente versione di \struct{ip\_mreqn}, che
3109   differisce da essa soltanto per l'assenza del campo \var{imr\_ifindex}.
3110
3111 \begin{figure}[!htb]
3112   \footnotesize \centering
3113   \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3114     \includestruct{listati/ip_mreqn.h}
3115   \end{minipage}
3116   \caption{La struttura \structd{ip\_mreqn} utilizzata dalle opzioni dei
3117     socket per le operazioni concernenti l'appartenenza ai gruppi di
3118     \textit{multicast}.}
3119   \label{fig:ip_mreqn_struct}
3120 \end{figure}
3121
3122 \item[\constd{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}] Lascia un gruppo di \textit{multicast},
3123   prende per \param{optval} la stessa struttura \struct{ip\_mreqn} (o
3124   \struct{ip\_mreq}) usata anche per \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}.
3125
3126 \item[\constd{IP\_MULTICAST\_IF}] Imposta l'interfaccia locale per l'utilizzo
3127   del \textit{multicast}, ed utilizza come \param{optval} le stesse strutture
3128   \struct{ip\_mreqn} o \struct{ip\_mreq} delle due precedenti opzioni.
3129
3130 % TODO chiarire quale è la struttura \struct{ip\_mreq}
3131
3132
3133 \end{basedescript}
3134
3135
3136
3137 \subsection{Le opzioni per i protocolli TCP e UDP}
3138 \label{sec:sock_tcp_udp_options}
3139
3140 In questa sezione tratteremo le varie opzioni disponibili per i socket che
3141 usano i due principali protocolli di comunicazione del livello di trasporto;
3142 UDP e TCP.\footnote{come per le precedenti, una descrizione di queste opzioni
3143   è disponibile nella settima sezione delle pagine di manuale, che si può
3144   consultare rispettivamente con \texttt{man 7 tcp} e \texttt{man 7 udp}; le
3145   pagine di manuale però, alla stesura di questa sezione (Agosto 2006) sono
3146   alquanto incomplete.}  Dato che questi due protocolli sono entrambi
3147 trasportati su IP,\footnote{qui si sottintende IPv4, ma le opzioni per TCP e
3148   UDP sono le stesse anche quando si usa IPv6.} oltre alle opzioni generiche
3149 di sez.~\ref{sec:sock_generic_options} saranno comunque disponibili anche le
3150 precedenti opzioni di sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}.\footnote{in realtà in
3151   sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options} si sono riportate le opzioni per IPv4, al
3152   solito, qualora si stesse utilizzando IPv6, si potrebbero utilizzare le
3153   opzioni di quest'ultimo.}
3154
3155 Il protocollo che supporta il maggior numero di opzioni è TCP; per poterle
3156 utilizzare occorre specificare \const{SOL\_TCP} (o l'equivalente
3157 \constd{IPPROTO\_TCP}) come valore per l'argomento \param{level}. Si sono
3158 riportate le varie opzioni disponibili in tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel},
3159 dove sono elencate le rispettive costanti da utilizzare come valore per
3160 l'argomento \param{optname}. Dette costanti e tutte le altre costanti e
3161 strutture collegate all'uso delle opzioni TCP sono definite in
3162 \headfiled{netinet/tcp.h}, ed accessibili includendo detto file.\footnote{in
3163   realtà questo è il file usato dalle librerie; la definizione delle opzioni
3164   effettivamente supportate da Linux si trova nel file
3165   \texttt{include/linux/tcp.h} dei sorgenti del kernel, dal quale si sono
3166   estratte le costanti di tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel}.}
3167
3168 \begin{table}[!htb]
3169   \centering
3170   \footnotesize
3171   \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3172     \hline
3173     \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3174                     \textbf{Descrizione}\\
3175     \hline
3176     \hline
3177     \const{TCP\_NODELAY}      &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}& 
3178       Spedisce immediatamente i dati in segmenti singoli.\\
3179     \const{TCP\_MAXSEG}       &$\bullet$&$\bullet$&         &\texttt{int}&
3180       Valore della MSS per i segmenti in uscita.\\  
3181     \const{TCP\_CORK}         &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3182       Accumula i dati in un unico segmento.\\
3183     \const{TCP\_KEEPIDLE}     &$\bullet$&$\bullet$&         &\texttt{int}& 
3184       Tempo in secondi prima di inviare un \textit{keepalive}.\\
3185     \const{TCP\_KEEPINTVL}    &$\bullet$&$\bullet$&         &\texttt{int}&
3186       Tempo in secondi prima fra \textit{keepalive} successivi.\\
3187     \const{TCP\_KEEPCNT}      &$\bullet$&$\bullet$&         &\texttt{int}& 
3188       Numero massimo di \textit{keepalive} inviati.\\
3189     \const{TCP\_SYNCNT}       &$\bullet$&$\bullet$&         &\texttt{int}& 
3190       Numero massimo di ritrasmissioni di un SYN.\\
3191     \const{TCP\_LINGER2}      &$\bullet$&$\bullet$&         &\texttt{int}&
3192       Tempo di vita in stato \texttt{FIN\_WAIT2}.\\
3193     \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}&$\bullet$&$\bullet$&         &\texttt{int}&
3194       Ritorna da \func{accept} solo in presenza di dati.\\
3195     \const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}&$\bullet$&$\bullet$&         &\texttt{int}&
3196       Valore della \textit{advertised window}.\\
3197     \const{TCP\_INFO}         &$\bullet$&        &       &\struct{tcp\_info}& 
3198       Restituisce informazioni sul socket.\\
3199     \const{TCP\_QUICKACK}     &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
3200       Abilita la modalità \textit{quickack}.\\
3201     \const{TCP\_CONGESTION}   &$\bullet$&$\bullet$&         &\texttt{char *}&
3202       Imposta l'algoritmo per il controllo della congestione.\\
3203    \hline
3204   \end{tabular}
3205   \caption{Le opzioni per i socket TCP disponibili al livello
3206     \const{SOL\_TCP}.}
3207   \label{tab:sock_opt_tcplevel}
3208 \end{table}
3209
3210 Le descrizioni delle varie opzioni riportate in
3211 tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel} sono estremamente sintetiche ed indicative,
3212 la spiegazione del funzionamento delle singole opzioni con una maggiore
3213 quantità di dettagli è fornita nel seguente elenco:
3214 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3215
3216 \item[\constd{TCP\_NODELAY}] il protocollo TCP utilizza un meccanismo di
3217   bufferizzazione dei dati uscenti, per evitare la trasmissione di tanti
3218   piccoli segmenti con un utilizzo non ottimale della banda
3219   disponibile.\footnote{il problema è chiamato anche
3220     \itindex{silly~window~syndrome} \textit{silly window syndrome}, per averne
3221     un'idea si pensi al risultato che si ottiene quando un programma di
3222     terminale invia un segmento TCP per ogni tasto premuto, 40 byte di
3223     intestazione di protocollo con 1 byte di dati trasmessi; per evitare
3224     situazioni del genere è stato introdotto \index{algoritmo~di~Nagle}
3225     l'\textsl{algoritmo di Nagle}.}  Questo meccanismo è controllato da un
3226   apposito algoritmo (detto \textsl{algoritmo di Nagle}, vedi
3227   sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}).  Il comportamento normale del protocollo
3228   prevede che i dati siano accumulati fintanto che non si raggiunge una
3229   quantità considerata adeguata per eseguire la trasmissione di un singolo
3230   segmento.
3231
3232   Ci sono però delle situazioni in cui questo comportamento può non essere
3233   desiderabile, ad esempio quando si sa in anticipo che l'applicazione invierà
3234   soltanto un piccolo quantitativo di dati;\footnote{è il caso classico di una
3235     richiesta HTTP.} in tal caso l'attesa introdotta dall'algoritmo di
3236   bufferizzazione non soltanto è inutile, ma peggiora le prestazioni
3237   introducendo un ritardo.  Impostando questa opzione si disabilita l'uso
3238   dell'\textsl{algoritmo di Nagle} ed i dati vengono inviati immediatamente in
3239   singoli segmenti, qualunque sia la loro dimensione.  Ovviamente l'uso di
3240   questa opzione è dedicato a chi ha esigenze particolari come quella
3241   illustrata, che possono essere stabilite solo per la singola applicazione.
3242
3243   Si tenga conto che questa opzione viene sovrascritta dall'eventuale
3244   impostazione dell'opzione \const{TCP\_CORK} (il cui scopo è sostanzialmente
3245   l'opposto) che blocca l'invio immediato. Tuttavia quando la si abilita viene
3246   sempre forzato lo scaricamento della coda di invio (con conseguente
3247   trasmissione di tutti i dati pendenti), anche qualora si fosse già abilitata
3248   \const{TCP\_CORK}.\footnote{si tenga presente però che \const{TCP\_CORK} può
3249     essere specificata insieme a \const{TCP\_NODELAY} soltanto a partire dal
3250     kernel 2.5.71.}
3251
3252 \item[\constd{TCP\_MAXSEG}] con questa opzione si legge o si imposta il valore
3253   della MSS (\textit{Maximum Segment Size}, vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e
3254   sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) dei segmenti TCP uscenti. Se l'opzione è
3255   impostata prima di stabilire la connessione, si cambia anche il valore della
3256   MSS annunciata all'altro capo della connessione. Se si specificano valori
3257   maggiori della MTU questi verranno ignorati, inoltre TCP imporrà anche i
3258   suoi limiti massimo e minimo per questo valore.
3259
3260 \item[\constd{TCP\_CORK}] questa opzione è il complemento naturale di
3261   \const{TCP\_NODELAY} e serve a gestire a livello applicativo la situazione
3262   opposta, cioè quella in cui si sa fin dal principio che si dovranno inviare
3263   grosse quantità di dati. Anche in questo caso l'\textsl{algoritmo di Nagle}
3264   tenderà a suddividerli in dimensioni da lui ritenute
3265   opportune,\footnote{l'algoritmo cerca di tenere conto di queste situazioni,
3266     ma essendo un algoritmo generico tenderà comunque ad introdurre delle
3267     suddivisioni in segmenti diversi, anche quando potrebbero non essere
3268     necessarie, con conseguente spreco di banda.}  ma sapendo fin dall'inizio
3269   quale è la dimensione dei dati si potranno di nuovo ottenere delle migliori
3270   prestazioni disabilitandolo, e gestendo direttamente l'invio del nostro
3271   blocco di dati in soluzione unica.
3272
3273   Quando questa opzione viene abilitata non vengono inviati segmenti di dati
3274   fintanto che essa non venga disabilitata; a quel punto tutti i dati rimasti
3275   in coda saranno inviati in un solo segmento TCP. In sostanza con questa
3276   opzione si può controllare il flusso dei dati mettendo una sorta di
3277   ``\textsl{tappo}'' (da cui il nome in inglese) al flusso di uscita, in modo
3278   ottimizzare a mano l'uso della banda. Si tenga presente che per l'effettivo
3279   funzionamento ci si deve ricordare di disattivare l'opzione al termine
3280   dell'invio del blocco dei dati.
3281
3282   Si usa molto spesso \const{TCP\_CORK} quando si effettua il trasferimento
3283   diretto di un blocco di dati da un file ad un socket con \func{sendfile}
3284   (vedi sez.~\ref{sec:file_sendfile_splice}), per inserire una intestazione
3285   prima della chiamata a questa funzione; senza di essa l'intestazione
3286   potrebbe venire spedita in un segmento a parte, che a seconda delle
3287   condizioni potrebbe richiedere anche una risposta di ACK, portando ad una
3288   notevole penalizzazione delle prestazioni.
3289
3290   Si tenga presente che l'implementazione corrente di \const{TCP\_CORK} non
3291   consente di bloccare l'invio dei dati per più di 200 millisecondi, passati i
3292   quali i dati accumulati in coda sanno inviati comunque.  Questa opzione è
3293   tipica di Linux\footnote{l'opzione è stata introdotta con i kernel della
3294     serie 2.4.x.} e non è disponibile su tutti i kernel unix-like, pertanto
3295   deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3296
3297 \item[\constd{TCP\_KEEPIDLE}] con questa opzione si legge o si imposta
3298   l'intervallo di tempo, in secondi, che deve trascorrere senza traffico sul
3299   socket prima che vengano inviati, qualora si sia attivata su di esso
3300   l'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}, i messaggi di \textit{keep-alive} (si veda
3301   la trattazione relativa al \textit{keep-alive} in
3302   sez.~\ref{sec:sock_options_main}).  Anche questa opzione non è disponibile
3303   su tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere
3304   codice portabile.
3305
3306 \item[\constd{TCP\_KEEPINTVL}] con questa opzione si legge o si imposta
3307   l'intervallo di tempo, in secondi, fra due messaggi di \textit{keep-alive}
3308   successivi (si veda sempre quanto illustrato in
3309   sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come la precedente non è disponibile su
3310   tutti i kernel unix-like e deve essere evitata se si vuole scrivere codice
3311   portabile.
3312
3313 \item[\constd{TCP\_KEEPCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3314   totale di messaggi di \textit{keep-alive} da inviare prima di concludere che
3315   la connessione è caduta per assenza di risposte ad un messaggio di
3316   \textit{keep-alive} (di nuovo vedi sez.~\ref{sec:sock_options_main}). Come
3317   la precedente non è disponibile su tutti i kernel unix-like e deve essere
3318   evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3319
3320 \item[\constd{TCP\_SYNCNT}] con questa opzione si legge o si imposta il numero
3321   di tentativi di ritrasmissione dei segmenti SYN usati nel \textit{three way
3322     handshake} prima che il tentativo di connessione venga abortito (si
3323   ricordi quanto accennato in sez.~\ref{sec:TCP_func_connect}). Sovrascrive
3324   per il singolo socket il valore globale impostato con la \textit{sysctl}
3325   \texttt{tcp\_syn\_retries} (vedi sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}).  Non
3326   vengono accettati valori maggiori di 255; anche questa opzione non è
3327   standard e deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3328
3329 \item[\constd{TCP\_LINGER2}] con questa opzione si legge o si imposta, in
3330   numero di secondi, il tempo di sussistenza dei socket terminati nello stato
3331   \texttt{FIN\_WAIT2} (si ricordi quanto visto in
3332   sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}).\footnote{si tenga ben presente che questa
3333     opzione non ha nulla a che fare con l'opzione \const{SO\_LINGER} che
3334     abbiamo visto in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.}  Questa opzione
3335   consente di sovrascrivere per il singolo socket il valore globale impostato
3336   con la \textit{sysctl} \texttt{tcp\_fin\_timeout} (vedi
3337   sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}).  Anche questa opzione è da evitare se si
3338   ha a cuore la portabilità del codice.
3339
3340 \item[\constd{TCP\_DEFER\_ACCEPT}] questa opzione consente di modificare il
3341   comportamento standard del protocollo TCP nello stabilirsi di una
3342   connessione; se ricordiamo il meccanismo del \textit{three way handshake}
3343   illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_TWH} possiamo vedere che in genere un client
3344   inizierà ad inviare i dati ad un server solo dopo l'emissione dell'ultimo
3345   segmento di ACK.
3346
3347   Di nuovo esistono situazioni (e la più tipica è quella di una richiesta
3348   HTTP) in cui sarebbe utile inviare immediatamente la richiesta all'interno
3349   del segmento con l'ultimo ACK del \textit{three way handshake}; si potrebbe
3350   così risparmiare l'invio di un segmento successivo per la richiesta e il
3351   ritardo sul server fra la ricezione dell'ACK e quello della richiesta.
3352
3353   Se si invoca \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} su un socket dal lato client (cioè
3354   dal lato da cui si invoca \func{connect}) si istruisce il kernel a non
3355   inviare immediatamente l'ACK finale del \textit{three way handshake},
3356   attendendo per un po' di tempo la prima scrittura, in modo da inviare i dati
3357   di questa insieme col segmento ACK.  Chiaramente la correttezza di questo
3358   comportamento dipende in maniera diretta dal tipo di applicazione che usa il
3359   socket; con HTTP, che invia una breve richiesta, permette di risparmiare un
3360   segmento, con FTP, in cui invece si attende la ricezione del prompt del
3361   server, introduce un inutile ritardo.
3362
3363   Allo stesso tempo il protocollo TCP prevede che sul lato del server la
3364   funzione \func{accept} ritorni dopo la ricezione dell'ACK finale, in tal
3365   caso quello che si fa usualmente è lanciare un nuovo processo per leggere i
3366   successivi dati, che si bloccherà su una \func{read} se questi non sono
3367   disponibili; in questo modo si saranno impiegate delle risorse (per la
3368   creazione del nuovo processo) che non vengono usate immediatamente.  L'uso
3369   di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} consente di intervenire anche in questa
3370   situazione; quando la si invoca sul lato server (vale a dire su un socket in
3371   ascolto) l'opzione fa sì che \func{accept} ritorni soltanto quando sono
3372   presenti dei dati sul socket, e non alla ricezione dell'ACK conclusivo del
3373   \textit{three way handshake}.
3374
3375   L'opzione prende un valore intero che indica il numero massimo di secondi
3376   per cui mantenere il ritardo, sia per quanto riguarda il ritorno di
3377   \func{accept} su un server, che per l'invio dell'ACK finale insieme ai dati
3378   su un client. L'opzione è specifica di Linux non deve essere utilizzata in
3379   codice che vuole essere portabile.\footnote{su FreeBSD è presente una
3380     opzione \texttt{SO\_ACCEPTFILTER} che consente di ottenere lo stesso
3381     comportamento di \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT} per quanto riguarda il lato
3382     server.}
3383
3384 \item[\constd{TCP\_WINDOW\_CLAMP}] con questa opzione si legge o si imposta
3385   alla dimensione specificata, in byte, il valore dichiarato della
3386   \textit{advertised window} (vedi sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}). Il kernel
3387   impone comunque una dimensione minima pari a \texttt{SOCK\_MIN\_RCVBUF/2}.
3388   Questa opzione non deve essere utilizzata in codice che vuole essere
3389   portabile.
3390
3391 \begin{figure}[!htb]
3392   \footnotesize \centering
3393   \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
3394     \includestruct{listati/tcp_info.h}
3395   \end{minipage}
3396   \caption{La struttura \structd{tcp\_info} contenente le informazioni sul
3397     socket restituita dall'opzione \const{TCP\_INFO}.}
3398   \label{fig:tcp_info_struct}
3399 \end{figure}
3400
3401 \item[\constd{TCP\_INFO}] questa opzione, specifica di Linux, ma introdotta
3402   anche in altri kernel (ad esempio FreeBSD) permette di controllare lo stato
3403   interno di un socket TCP direttamente da un programma in user space.
3404   L'opzione restituisce in una speciale struttura \struct{tcp\_info}, la cui
3405   definizione è riportata in fig.~\ref{fig:tcp_info_struct}, tutta una serie
3406   di dati che il kernel mantiene, relativi al socket.  Anche questa opzione
3407   deve essere evitata se si vuole scrivere codice portabile.
3408
3409   Con questa opzione diventa possibile ricevere una serie di informazioni
3410   relative ad un socket TCP così da poter effettuare dei controlli senza dover
3411   passare attraverso delle operazioni di lettura. Ad esempio si può verificare
3412   se un socket è stato chiuso usando una funzione analoga a quella illustrata
3413   in fig.~\ref{fig:is_closing}, in cui si utilizza il valore del campo
3414   \var{tcpi\_state} di \struct{tcp\_info} per controllare lo stato del socket.
3415
3416 \begin{figure}[!htbp]
3417   \footnotesize \centering
3418   \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
3419     \includecodesample{listati/is_closing.c}
3420   \end{minipage}
3421   \caption{Codice della funzione \texttt{is\_closing.c}, che controlla lo stato
3422     di un socket TCP per verificare se si sta chiudendo.}
3423   \label{fig:is_closing}
3424 \end{figure}
3425
3426 %Si noti come nell'esempio si sia (
3427
3428
3429 \item[\constd{TCP\_QUICKACK}] con questa opzione è possibile eseguire una forma
3430   di controllo sull'invio dei segmenti ACK all'interno di in flusso di dati su
3431   TCP. In genere questo invio viene gestito direttamente dal kernel, il
3432   comportamento standard, corrispondente la valore logico di vero (in genere
3433   1) per questa opzione, è quello di inviare immediatamente i segmenti ACK, in
3434   quanto normalmente questo significa che si è ricevuto un blocco di dati e si
3435   può passare all'elaborazione del blocco successivo.
3436
3437   Qualora però la nostra applicazione sappia in anticipo che alla ricezione di
3438   un blocco di dati seguirà immediatamente l'invio di un altro
3439   blocco,\footnote{caso tipico ad esempio delle risposte alle richieste HTTP.}
3440   poter accorpare quest'ultimo al segmento ACK permette di risparmiare sia in
3441   termini di dati inviati che di velocità di risposta. Per far questo si può
3442   utilizzare \const{TCP\_QUICKACK} impostando un valore logico falso (cioè 0),
3443   in questo modo il kernel attenderà così da inviare il prossimo segmento di
3444   ACK insieme ai primi dati disponibili.
3445
3446   Si tenga presente che l'opzione non è permanente, vale a dire che una volta
3447   che la si sia impostata a 0 il kernel la riporterà al valore di default dopo
3448   il suo primo utilizzo. Sul lato server la si può impostare anche una volta
3449   sola su un socket in ascolto, ed essa verrà ereditata da tutti i socket che
3450   si otterranno da esso al ritorno di \func{accept}.
3451
3452 % TODO trattare con gli esempi di apache
3453
3454 \item[\constd{TCP\_CONGESTION}] questa opzione permette di impostare quale
3455   algoritmo per il controllo della congestione\footnote{il controllo della
3456     congestione è un meccanismo previsto dal protocollo TCP (vedi
3457     sez.~\ref{sec:tcp_protocol_xxx}) per evitare di trasmettere inutilmente
3458     dati quando una connessione è congestionata; un buon algoritmo è
3459     fondamentale per il funzionamento del protocollo, dato che i pacchetti
3460     persi andrebbero ritrasmessi, per cui inviare un pacchetto su una linea
3461     congestionata potrebbe causare facilmente un peggioramento della
3462     situazione.} utilizzare per il singolo socket. L'opzione è stata
3463   introdotta con il kernel 2.6.13,\footnote{alla data di stesura di queste
3464     note (Set. 2006) è pure scarsamente documentata, tanto che non è neanche
3465     definita nelle intestazioni delle \acr{glibc} per cui occorre definirla a
3466     mano al suo valore che è 13.} e prende come per \param{optval} il
3467   puntatore ad un buffer contenente il nome dell'algoritmo di controllo che
3468   si vuole usare. 
3469
3470   L'uso di un nome anziché di un valore numerico è dovuto al fatto che gli
3471   algoritmi di controllo della congestione sono realizzati attraverso
3472   altrettanti moduli del kernel, e possono pertanto essere attivati a
3473   richiesta; il nome consente di caricare il rispettivo modulo e di introdurre
3474   moduli aggiuntivi che implementino altri meccanismi. 
3475
3476   Per poter disporre di questa funzionalità occorre aver compilato il kernel
3477   attivando l'opzione di configurazione generale
3478   \texttt{TCP\_CONG\_ADVANCED},\footnote{disponibile come \textit{TCP:
3479       advanced congestion control} nel menù \textit{Network->Networking
3480       options}, che a sua volta renderà disponibile un ulteriore menù con gli
3481     algoritmi presenti.} e poi abilitare i singoli moduli voluti con le varie
3482   \texttt{TCP\_CONG\_*} presenti per i vari algoritmi disponibili; un elenco
3483   di quelli attualmente supportati nella versione ufficiale del kernel è
3484   riportato in tab.~\ref{tab:sock_tcp_congestion_algo}.\footnote{la lista è