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11 \chapter{La gestione dei socket}
12 \label{cha:sock_generic_management}
14 Esamineremo in questo capitolo una serie di funzionalità aggiuntive relative
15 alla gestione dei socket, come la gestione della risoluzione di nomi e
16 indirizzi, le impostazioni delle varie proprietà ed opzioni relative ai
17 socket, e le funzioni di controllo che permettono di modificarne il
21 \section{La risoluzione dei nomi}
22 \label{sec:sock_name_resolution}
24 Negli esempi dei capitoli precedenti abbiamo sempre identificato le singole
25 macchine attraverso indirizzi numerici, sfruttando al più le funzioni di
26 conversione elementare illustrate in sez.~\ref{sec:sock_addr_func} che
27 permettono di passare da un indirizzo espresso in forma \textit{dotted
28 decimal} ad un numero. Vedremo in questa sezione le funzioni utilizzate per
29 poter utilizzare dei nomi simbolici al posto dei valori numerici, e viceversa
30 quelle che permettono di ottenere i nomi simbolici associati ad indirizzi,
31 porte o altre proprietà del sistema.
34 \subsection{La struttura del \textit{resolver}}
35 \label{sec:sock_resolver}
38 La risoluzione dei nomi è associata tradizionalmente al servizio del
39 \textit{Domain Name Service} che permette di identificare le macchine su
40 internet invece che per numero IP attraverso il relativo \textsl{nome a
41 dominio}.\footnote{non staremo ad entrare nei dettagli della definizione di
42 cosa è un nome a dominio, dandolo per noto, una introduzione alla
43 problematica si trova in \cite{AGL} (cap.~9) mentre per una trattazione
44 approfondita di tutte le problematiche relative al DNS si può fare
45 riferimento a \cite{DNSbind}.} In realtà per DNS si intendono spesso i
46 server che forniscono su internet questo servizio, mentre nel nostro caso
47 affronteremo la problematica dal lato client, di un qualunque programma che
48 necessita di compiere questa operazione.
52 \includegraphics[width=9cm]{img/resolver}
53 \caption{Schema di funzionamento delle funzioni del \textit{resolver}.}
54 \label{fig:sock_resolver_schema}
57 Inoltre quella fra nomi a dominio e indirizzi IP non è l'unica corrispondenza
58 possibile fra nomi simbolici e valori numerici, come abbiamo visto anche in
59 sez.~\ref{sec:sys_user_group} per le corrispondenze fra nomi di utenti e
60 gruppi e relativi identificatori numerici; per quanto riguarda però tutti i
61 nomi associati a identificativi o servizi relativi alla rete il servizio di
62 risoluzione è gestito in maniera unificata da un insieme di funzioni fornite
63 con le librerie del C, detto appunto \textit{resolver}.
65 Lo schema di funzionamento del \textit{resolver} è illustrato in
66 fig.~\ref{fig:sock_resolver_schema}; in sostanza i programmi hanno a
67 disposizione un insieme di funzioni di libreria con cui chiamano il
68 \textit{resolver}, indicate con le frecce nere. Ricevuta la richiesta è
69 quest'ultimo che, sulla base della sua configurazione, esegue le operazioni
70 necessarie a fornire la risposta, che possono essere la lettura delle
71 informazioni mantenute nei relativi dei file statici presenti sulla macchina,
72 una interrogazione ad un DNS (che a sua volta, per il funzionamento del
73 protocollo, può interrogarne altri) o la richiesta ad altri server per i quali
74 sia fornito il supporto, come LDAP.\footnote{la sigla LDAP fa riferimento ad
75 un protocollo, il \textit{Lightweight Directory Access Protocol}, che
76 prevede un meccanismo per la gestione di \textsl{elenchi} di informazioni
77 via rete; il contenuto di un elenco può essere assolutamente generico, e
78 questo permette il mantenimento dei più vari tipi di informazioni su una
79 infrastruttura di questo tipo.}
81 La configurazione del \textit{resolver} attiene più alla amministrazione di
82 sistema che alla programmazione, ciò non di meno, prima di trattare le varie
83 funzioni di librerie utilizzate dai programmi, vale la pena fare una
84 panoramica generale. Originariamente la configurazione del \textit{resolver}
85 riguardava esclusivamente le questioni relative alla gestione dei nomi a
86 dominio, e prevedeva solo l'utilizzo del DNS e del file statico
89 Per questo aspetto il file di configurazione principale del sistema è
90 \file{/etc/resolv.conf} che contiene in sostanza l'elenco degli indirizzi IP
91 dei server DNS da contattare; a questo si affianca il file
92 \file{/etc/host.conf} il cui scopo principale è indicare l'ordine in cui
93 eseguire la risoluzione dei nomi (se usare prima i valori di \file{/etc/hosts}
94 o quelli del DNS). Tralasciamo i dettagli relativi alle varie direttive che
95 possono essere usate in questi file, che si trovano nelle rispettive pagine di
98 Con il tempo però è divenuto possibile fornire diversi sostituti per
99 l'utilizzo delle associazione statiche in \file{/etc/hosts}, inoltre oltre
100 alla risoluzione dei nomi a dominio ci sono anche altri nomi da risolvere,
101 come quelli che possono essere associati ad una rete (invece che ad una
102 singola macchina) o ai gruppi di macchine definiti dal servizio
103 NIS,\footnote{il \textit{Network Information Service} è un servizio, creato da
104 Sun, e poi diffuso su tutte le piattaforme unix-like, che permette di
105 raggruppare all'interno di una rete (in quelli che appunto vengono chiamati
106 \textit{netgroup}) varie macchine, centralizzando i servizi di definizione
107 di utenti e gruppi e di autenticazione, oggi è sempre più spesso sostituito
108 da LDAP.} o come quelli dei protocolli e dei servizi che sono mantenuti nei
109 file statici \file{/etc/protocols} e \file{/etc/services}. Molte di queste
110 informazioni non si trovano su un DNS, ma in una rete locale può essere molto
111 utile centralizzare il mantenimento di alcune di esse su opportuni server.
112 Inoltre l'uso di diversi supporti possibili per le stesse informazioni (ad
113 esempio il nome delle macchine può essere mantenuto sia tramite
114 \file{/etc/hosts}, che con il DNS, che con NIS) comporta il problema
115 dell'ordine in cui questi vengono interrogati.\footnote{con le implementazioni
116 classiche i vari supporti erano introdotti modificando direttamente le
117 funzioni di libreria, prevedendo un ordine di interrogazione predefinito e
118 non modificabile (a meno di una ricompilazione delle librerie stesse).}
120 \itindbeg{Name~Service~Switch}
121 Per risolvere questa serie di problemi la risoluzione dei nomi a dominio
122 eseguirà dal \textit{resolver} è stata inclusa all'interno di un meccanismo
123 generico per la risoluzione di corrispondenze fra nomi ed informazioni ad essi
124 associate chiamato \textit{Name Service Switch}\footnote{il sistema è stato
125 introdotto la prima volta nelle librerie standard di Solaris, le \acr{glibc}
126 hanno ripreso lo stesso schema, si tenga presente che questo sistema non
127 esiste per altre librerie standard come le \acr{libc5} o le \acr{uclib}.}
128 cui abbiamo accennato anche in sez.~\ref{sec:sys_user_group} per quanto
129 riguarda la gestione dei dati associati a utenti e gruppi. Il \textit{Name
130 Service Switch} (cui spesso si fa riferimento con l'acronimo NSS) è un
131 sistema di librerie dinamiche che permette di definire in maniera generica sia
132 i supporti su cui mantenere i dati di corrispondenza fra nomi e valori
133 numerici, sia l'ordine in cui effettuare le ricerche sui vari supporti
134 disponibili. Il sistema prevede una serie di possibili classi di
135 corrispondenza, quelle attualmente definite sono riportate in
136 tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes}.
141 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
143 \textbf{Classe} & \textbf{Tipo di corrispondenza}\\
146 \texttt{shadow} & corrispondenze fra username e proprietà dell'utente
148 \texttt{group} & corrispondenze fra nome del gruppo e proprietà dello
150 \texttt{aliases} & alias per la posta elettronica.\\
151 \texttt{ethers} & corrispondenze fra numero IP e MAC address della
153 \texttt{hosts} & corrispondenze fra nome a dominio e numero IP.\\
154 \texttt{netgroup} & corrispondenze gruppo di rete e macchine che lo
156 \texttt{networks} & corrispondenze fra nome di una rete e suo indirizzo
158 \texttt{protocols}& corrispondenze fra nome di un protocollo e relativo
159 numero identificativo.\\
160 \texttt{rpc} & corrispondenze fra nome di un servizio RPC e relativo
161 numero identificativo.\\
162 \texttt{services} & corrispondenze fra nome di un servizio e numero di
166 \caption{Le diverse classi di corrispondenze definite
167 all'interno del \textit{Name Service Switch}.}
168 \label{tab:sys_NSS_classes}
171 Il sistema del \textit{Name Service Switch} è controllato dal contenuto del
172 file \file{/etc/nsswitch.conf}; questo contiene una riga\footnote{seguendo una
173 convezione comune per i file di configurazione le righe vuote vengono
174 ignorate e tutto quello che segue un carattere ``\texttt{\#}'' viene
175 considerato un commento.} di configurazione per ciascuna di queste classi,
176 che viene inizia col nome di tab.~\ref{tab:sys_NSS_classes} seguito da un
177 carattere ``\texttt{:}'' e prosegue con la lista dei \textsl{servizi} su cui
178 le relative informazioni sono raggiungibili, scritti nell'ordine in cui si
179 vuole siano interrogati.
181 Ogni servizio è specificato a sua volta da un nome, come \texttt{file},
182 \texttt{dns}, \texttt{db}, ecc. che identifica la libreria dinamica che
183 realizza l'interfaccia con esso. Per ciascun servizio se \texttt{NAME} è il
184 nome utilizzato dentro \file{/etc/nsswitch.conf}, dovrà essere presente
185 (usualmente in \file{/lib}) una libreria \texttt{libnss\_NAME} che ne
186 implementa le funzioni.
188 In ogni caso, qualunque sia la modalità con cui ricevono i dati o il supporto
189 su cui vengono mantenuti, e che si usino o meno funzionalità aggiuntive
190 fornire dal sistema del \textit{Name Service Switch}, dal punto di vista di un
191 programma che deve effettuare la risoluzione di un nome a dominio, tutto
192 quello che conta sono le funzioni classiche che il \textit{resolver} mette a
193 disposizione,\footnote{è cura della implementazione fattane nelle \acr{glibc}
194 tenere conto della presenza del \textit{Name Service Switch}.} e sono queste
195 quelle che tratteremo nelle sezioni successive.
196 \itindend{Name~Service~Switch}
199 \subsection{Le funzioni di interrogazione del \textit{resolver}}
200 \label{sec:sock_resolver_functions}
202 Prima di trattare le funzioni usate normalmente nella risoluzione dei nomi a
203 dominio conviene trattare in maniera più dettagliata il meccanismo principale
204 da esse utilizzato e cioè quello del servizio DNS. Come accennato questo,
205 benché in teoria sia solo uno dei possibili supporti su cui mantenere le
206 informazioni, in pratica costituisce il meccanismo principale con cui vengono
207 risolti i nomi a dominio. Per questo motivo esistono una serie di funzioni di
208 libreria che servono specificamente ad eseguire delle interrogazioni verso un
209 server DNS, funzioni che poi vengono utilizzate per realizzare le funzioni
210 generiche di libreria usate anche dal sistema del \textit{resolver}.
212 Il sistema del DNS è in sostanza di un database distribuito organizzato in
213 maniera gerarchica, i dati vengono mantenuti in tanti server distinti ciascuno
214 dei quali si occupa della risoluzione del proprio \textsl{dominio}; i nomi a
215 dominio sono organizzati in una struttura ad albero analoga a quella
216 dell'albero dei file, con domini di primo livello (come i \texttt{.org}),
217 secondo livello (come \texttt{.truelite.it}), ecc. In questo caso le
218 separazioni sono fra i vari livelli sono definite dal carattere ``\texttt{.}''
219 ed i nomi devono essere risolti da destra verso sinistra.\footnote{per chi si
220 stia chiedendo quale sia la radice di questo albero, cioè l'equivalente di
221 ``\texttt{/}'', la risposta è il dominio speciale ``\texttt{.}'', che in
222 genere non viene mai scritto esplicitamente, ma che, come chiunque abbia
223 configurato un server DNS sa bene, esiste ed è gestito dai cosiddetti
224 \textit{root DNS} che risolvono i domini di primo livello.} Il meccanismo
225 funziona con il criterio della \textsl{delegazione}, un server responsabile
226 per un dominio di primo livello può delegare la risoluzione degli indirizzi
227 per un suo dominio di secondo livello ad un altro server, il quale a sua volta
228 potrà delegare la risoluzione di un eventuale sottodominio di terzo livello ad
229 un altro server ancora.
231 In realtà un server DNS è in grado di fare altro rispetto alla risoluzione di
232 un nome a dominio in un indirizzo IP; ciascuna voce nel database viene
233 chiamata \textit{resource record}, e può contenere diverse informazioni. In
234 genere i \textit{resource record} vengono classificati per la \textsl{classe
235 di indirizzi} cui i dati contenuti fanno riferimento, e per il \textsl{tipo}
236 di questi ultimi.\footnote{ritroveremo classi di indirizzi e tipi di record
237 più avanti in tab.~\ref{tab:DNS_address_class} e
238 tab.~\ref{tab:DNS_record_type}.} Oggigiorno i dati mantenuti nei server DNS
239 sono quasi esclusivamente relativi ad indirizzi internet, per cui in pratica
240 viene utilizzata soltanto una classe di indirizzi; invece le corrispondenze
241 fra un nome a dominio ed un indirizzo IP sono solo uno fra i vari tipi di
242 informazione che un server DNS fornisce normalmente.
244 L'esistenza di vari tipi di informazioni è un altro dei motivi per cui il
245 \textit{resolver} prevede, rispetto a quelle relative alla semplice
246 risoluzione dei nomi, un insieme di funzioni specifiche dedicate
247 all'interrogazione di un server DNS; la prima di queste funzioni è
248 \funcd{res\_init}, il cui prototipo è:
250 \headdecl{netinet/in.h} \headdecl{arpa/nameser.h} \headdecl{resolv.h}
251 \funcdecl{int res\_init(void)}
253 Inizializza il sistema del \textit{resolver}.
255 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
259 La funzione legge il contenuto dei file di configurazione (i già citati
260 \file{resolv.conf} e \file{host.conf}) per impostare il dominio di default,
261 gli indirizzi dei server DNS da contattare e l'ordine delle ricerche; se non
262 sono specificati server verrà utilizzato l'indirizzo locale, e se non è
263 definito un dominio di default sarà usato quello associato con l'indirizzo
264 locale (ma questo può essere sovrascritto con l'uso della variabile di
265 ambiente \texttt{LOCALDOMAIN}). In genere non è necessario eseguire questa
266 funzione direttamente in quanto viene automaticamente chiamata la prima volta
267 che si esegue una delle altre.
269 Le impostazioni e lo stato del \textit{resolver} vengono mantenuti in una
270 serie di variabili raggruppate nei campi di una apposita struttura \var{\_res}
271 usata da tutte queste funzioni. Essa viene definita in \file{resolv.h} ed è
272 utilizzata internamente alle funzioni essendo definita come variabile globale;
273 questo consente anche di accedervi direttamente all'interno di un qualunque
274 programma, una volta che la sia opportunamente dichiarata come:
275 \includecodesnip{listati/resolv_option.c}
277 Tutti i campi della struttura sono ad uso interno, e vengono usualmente
278 inizializzati da \func{res\_init} in base al contenuto dei file di
279 configurazione e ad una serie di valori di default. L'unico campo che può
280 essere utile modificare è \var{\_res.options}, una maschera binaria che
281 contiene una serie di bit di opzione che permettono di controllare il
282 comportamento del \textit{resolver}.
287 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
289 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
292 \const{RES\_INIT} & viene attivato se è stata chiamata
294 \const{RES\_DEBUG} & stampa dei messaggi di debug.\\
295 \const{RES\_AAONLY} & accetta solo risposte autoritative.\\
296 \const{RES\_USEVC} & usa connessioni TCP per contattare i server
297 invece che l'usuale UDP.\\
298 \const{RES\_PRIMARY} & interroga soltanto server DNS primari.
300 \const{RES\_IGNTC} & ignora gli errori di troncamento, non ritenta la
301 richiesta con una connessione TCP.\\
302 \const{RES\_RECURSE} & imposta il bit che indica che si desidera
303 eseguire una interrogazione ricorsiva.\\
304 \const{RES\_DEFNAMES} & se attivo \func{res\_search} aggiunge il nome
305 del dominio di default ai nomi singoli (che non
306 contengono cioè un ``\texttt{.}'').\\
307 \const{RES\_STAYOPEN} & usato con \const{RES\_USEVC} per mantenere
308 aperte le connessioni TCP fra interrogazioni
310 \const{RES\_DNSRCH} & se attivo \func{res\_search} esegue le ricerche
311 di nomi di macchine nel dominio corrente o nei
312 domini ad esso sovrastanti.\\
313 \const{RES\_INSECURE1} & blocca i controlli di sicurezza di tipo 1.\\
314 \const{RES\_INSECURE2} & blocca i controlli di sicurezza di tipo 2.\\
315 \const{RES\_NOALIASES} & blocca l'uso della variabile di ambiente
316 \texttt{HOSTALIASES}.\\
317 \const{RES\_USE\_INET6} & restituisce indirizzi IPv6 con
318 \func{gethostbyname}. \\
319 \const{RES\_ROTATE} & ruota la lista dei server DNS dopo ogni
321 \const{RES\_NOCHECKNAME}& non controlla i nomi per verificarne la
322 correttezza sintattica. \\
323 \const{RES\_KEEPTSIG} & non elimina i record di tipo \texttt{TSIG}.\\
324 \const{RES\_BLAST} & \\
325 \const{RES\_DEFAULT} & è l'insieme di \const{RES\_RECURSE},
326 \const{RES\_DEFNAMES} e \const{RES\_DNSRCH}.\\
329 \caption{Costanti utilizzabili come valori per \var{\_res.options}.}
330 \label{tab:resolver_option}
333 Per utilizzare questa funzionalità per modificare le impostazioni direttamente
334 da programma occorrerà impostare un opportuno valore per questo campo ed
335 invocare esplicitamente \func{res\_init}, dopo di che le altre funzioni
336 prenderanno le nuove impostazioni. Le costanti che definiscono i vari bit di
337 questo campo, ed il relativo significato sono illustrate in
338 tab.~\ref{tab:resolver_option}; trattandosi di una maschera binaria un valore
339 deve essere espresso con un opportuno OR aritmetico di dette costanti; ad
340 esempio il valore di default delle opzioni, espresso dalla costante
341 \const{RES\_DEFAULT}, è definito come:
342 \includecodesnip{listati/resolv_option_def.c}
344 Non tratteremo il significato degli altri campi non essendovi necessità di
345 modificarli direttamente; gran parte di essi sono infatti impostati dal
346 contenuto dei file di configurazione, mentre le funzionalità controllate da
347 alcuni di esse possono essere modificate con l'uso delle opportune variabili
348 di ambiente come abbiamo visto per \texttt{LOCALDOMAIN}. In particolare con
349 \texttt{RES\_RETRY} si soprassiede il valore del campo \var{retry} che
350 controlla quante volte viene ripetuto il tentativo di connettersi ad un server
351 DNS prima di dichiarare fallimento; il valore di default è 4, un valore nullo
352 significa bloccare l'uso del DNS. Infine con \texttt{RES\_TIMEOUT} si
353 soprassiede il valore del campo \var{retrans},\footnote{preimpostato al valore
354 della omonima costante \const{RES\_TIMEOUT} di \file{resolv.h}.} che è il
355 valore preso come base (in numero di secondi) per definire la scadenza di una
356 richiesta, ciascun tentativo di richiesta fallito viene ripetuto raddoppiando
357 il tempo di scadenza per il numero massimo di volte stabilito da
360 La funzione di interrogazione principale è \funcd{res\_query}, che serve ad
361 eseguire una richiesta ad un server DNS per un nome a dominio
362 \textsl{completamente specificato} (quello che si chiama FQDN, \textit{Fully
363 Qualified Domain Name}); il suo prototipo è:
366 \headdecl{netinet/in.h}
367 \headdecl{arpa/nameser.h}
369 \funcdecl{int res\_query(const char *dname, int class, int type,
370 unsigned char *answer, int anslen)}
372 Esegue una interrogazione al DNS.
374 \bodydesc{La funzione restituisce un valore positivo pari alla lunghezza dei
375 dati scritti nel buffer \param{answer} in caso di successo e -1 in caso di
379 La funzione esegue una interrogazione ad un server DNS relativa al nome da
380 risolvere passato nella stringa indirizzata da \param{dname}, inoltre deve
381 essere specificata la classe di indirizzi in cui eseguire la ricerca con
382 \param{class}, ed il tipo di \textit{resource record} che si vuole ottenere
383 con \param{type}. Il risultato della ricerca verrà scritto nel buffer di
384 lunghezza \param{anslen} puntato da \param{answer} che si sarà opportunamente
385 allocato in precedenza.
388 Una seconda funzione di ricerca, analoga a \func{res\_query}, che prende gli
389 stessi argomenti, ma che esegue l'interrogazione con le funzionalità
390 addizionali previste dalle due opzioni \const{RES\_DEFNAMES} e
391 \const{RES\_DNSRCH}, è \funcd{res\_search}, il cui prototipo è:
393 \headdecl{netinet/in.h}
394 \headdecl{arpa/nameser.h}
396 \funcdecl{int res\_search(const char *dname, int class, int type,
397 unsigned char *answer, int anslen)}
399 Esegue una interrogazione al DNS.
401 \bodydesc{La funzione restituisce un valore positivo pari alla lunghezza dei
402 dati scritti nel buffer \param{answer} in caso di successo e -1 in caso di
406 In sostanza la funzione ripete una serie di chiamate a \func{res\_query}
407 aggiungendo al nome contenuto nella stringa \param{dname} il dominio di
408 default da cercare, fermandosi non appena trova un risultato. Il risultato di
409 entrambe le funzioni viene scritto nel formato opportuno (che sarà diverso a
410 seconda del tipo di record richiesto) nel buffer di ritorno; sarà compito del
411 programma (o di altre funzioni) estrarre i relativi dati, esistono una serie
412 di funzioni interne usate per la scansione di questi dati, per chi fosse
413 interessato una trattazione dettagliata è riportata nel quattordicesimo
414 capitolo di \cite{DNSbind}.
416 Le classi di indirizzi supportate da un server DNS sono tre, ma di queste in
417 pratica oggi viene utilizzata soltanto quella degli indirizzi internet; le
418 costanti che identificano dette classi, da usare come valore per l'argomento
419 \param{class} delle precedenti funzioni, sono riportate in
420 tab.~\ref{tab:DNS_address_class}.\footnote{esisteva in realtà anche una classe
421 \const{C\_CSNET} per la omonima rete, ma è stata dichiarata obsoleta.}
426 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
428 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
431 \const{C\_IN} & indirizzi internet, in pratica i soli utilizzati oggi.\\
432 \const{C\_HS} & indirizzi \textit{Hesiod}, utilizzati solo al MIT, oggi
433 completamente estinti. \\
434 \const{C\_CHAOS}& indirizzi per la rete \textit{Chaosnet}, un'altra rete
435 sperimentale nata al MIT. \\
436 \const{C\_ANY} & indica un indirizzo di classe qualunque.\\
439 \caption{Costanti identificative delle classi di indirizzi per l'argomento
440 \param{class} di \func{res\_query}.}
441 \label{tab:DNS_address_class}
444 Come accennato le tipologie di dati che sono mantenibili su un server DNS sono
445 diverse, ed a ciascuna di essa corrisponde un diverso tipo di \textit{resource
446 record}. L'elenco delle costanti\footnote{ripreso dai file di dichiarazione
447 \file{arpa/nameser.h} e \file{arpa/nameser\_compat.h}.} che definiscono i
448 valori che si possono usare per l'argomento \param{type} per specificare il
449 tipo di \textit{resource record} da richiedere è riportato in
450 tab.~\ref{tab:DNS_record_type}; le costanti (tolto il \texttt{T\_} iniziale)
451 hanno gli stessi nomi usati per identificare i record nei file di zona di
452 BIND,\footnote{BIND, acronimo di \textit{Berkley Internet Name Domain}, è una
453 implementazione di un server DNS, ed, essendo utilizzata nella stragrande
454 maggioranza dei casi, fa da riferimento; i dati relativi ad un certo
455 dominio (cioè i suoi \textit{resource record} vengono mantenuti in quelli
456 che sono usualmente chiamati \textsl{file di zona}, e in essi ciascun tipo
457 di dominio è identificato da un nome che è appunto identico a quello delle
458 costanti di tab.~\ref{tab:DNS_record_type} senza il \texttt{T\_} iniziale.}
459 e che normalmente sono anche usati come nomi per indicare i record.
464 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
466 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
469 \const{T\_A} & indirizzo di una stazione.\\
470 \const{T\_NS} & server DNS autoritativo per il dominio richiesto.\\
471 \const{T\_MD} & destinazione per la posta elettronica.\\
472 \const{T\_MF} & redistributore per la posta elettronica.\\
473 \const{T\_CNAME} & nome canonico.\\
474 \const{T\_SOA} & inizio di una zona di autorità.\\
475 \const{T\_MB} & nome a dominio di una casella di posta.\\
476 \const{T\_MG} & nome di un membro di un gruppo di posta.\\
477 \const{T\_MR} & nome di un cambiamento di nome per la posta.\\
478 \const{T\_NULL} & record nullo.\\
479 \const{T\_WKS} & servizio noto.\\
480 \const{T\_PTR} & risoluzione inversa di un indirizzo numerico.\\
481 \const{T\_HINFO} & informazione sulla stazione.\\
482 \const{T\_MINFO} & informazione sulla casella di posta.\\
483 \const{T\_MX} & server cui instradare la posta per il dominio.\\
484 \const{T\_TXT} & stringhe di testo (libere).\\
485 \const{T\_RP} & nome di un responsabile (\textit{responsible person}).\\
486 \const{T\_AFSDB} & database per una cella AFS.\\
487 \const{T\_X25} & indirizzo di chiamata per X.25.\\
488 \const{T\_ISDN} & indirizzo di chiamata per ISDN.\\
489 \const{T\_RT} & router.\\
490 \const{T\_NSAP} & indirizzo NSAP.\\
491 \const{T\_NSAP\_PTR}& risoluzione inversa per NSAP (deprecato).\\
492 \const{T\_SIG} & firma digitale di sicurezza.\\
493 \const{T\_KEY} & chiave per firma.\\
494 \const{T\_PX} & corrispondenza per la posta X.400.\\
495 \const{T\_GPOS} & posizione geografica.\\
496 \const{T\_AAAA} & indirizzo IPv6.\\
497 \const{T\_LOC} & informazione di collocazione.\\
498 \const{T\_NXT} & dominio successivo.\\
499 \const{T\_EID} & identificatore di punto conclusivo.\\
500 \const{T\_NIMLOC}& posizionatore \textit{nimrod}.\\
501 \const{T\_SRV} & servizio.\\
502 \const{T\_ATMA} & indirizzo ATM.\\
503 \const{T\_NAPTR} & puntatore ad una \textit{naming authority} .\\
504 \const{T\_TSIG} & firma di transazione.\\
505 \const{T\_IXFR} & trasferimento di zona incrementale.\\
506 \const{T\_AXFR} & trasferimento di zona di autorità.\\
507 \const{T\_MAILB} & trasferimento di record di caselle di posta.\\
508 \const{T\_MAILA} & trasferimento di record di server di posta.\\
509 \const{T\_ANY} & valore generico.\\
512 \caption{Costanti identificative del tipo di record per l'argomento
513 \param{type} di \func{res\_query}.}
514 \label{tab:DNS_record_type}
518 L'elenco di tab.~\ref{tab:DNS_record_type} è quello di \textsl{tutti} i
519 \textit{resource record} definiti, con una breve descrizione del relativo
520 significato. Di tutti questi però viene impiegato correntemente solo un
521 piccolo sottoinsieme, alcuni sono obsoleti ed altri fanno riferimento a dati
522 applicativi che non ci interessano non avendo nulla a che fare con la
523 risoluzione degli indirizzi IP, pertanto non entreremo nei dettagli del
524 significato di tutti i \textit{resource record}, ma solo di quelli usati dalle
525 funzioni del \textit{resolver}. Questi sono sostanzialmente i seguenti (per
526 indicarli si è usata la notazione dei file di zona di BIND):
527 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
528 \item[\texttt{A}] viene usato per indicare la corrispondenza fra un nome a
529 dominio ed un indirizzo IPv4; ad esempio la corrispondenza fra
530 \texttt{dodds.truelite.it} e l'indirizzo IP \texttt{62.48.34.25}.
531 \item[\texttt{AAAA}] viene usato per indicare la corrispondenza fra un nome a
532 dominio ed un indirizzo IPv6; è chiamato in questo modo dato che la
533 dimensione di un indirizzo IPv6 è quattro volte quella di un indirizzo IPv4.
534 \item[\texttt{PTR}] per fornire la corrispondenza inversa fra un indirizzo IP
535 ed un nome a dominio ad esso associato si utilizza questo tipo di record (il
536 cui nome sta per \textit{pointer}).
537 \item[\texttt{CNAME}] qualora si abbiamo più nomi che corrispondono allo
538 stesso indirizzo (come ad esempio \texttt{www.truelite.it}, o
539 \texttt{sources.truelite.it}, che fanno sempre riferimento a
540 \texttt{dodds.truelite.it}) si può usare questo tipo di record per creare
541 degli \textit{alias} in modo da associare un qualunque altro nome al
542 \textsl{nome canonico} della macchina (si chiama così quello associato al
546 Come accennato in caso di successo le due funzioni di richiesta restituiscono
547 il risultato della interrogazione al server, in caso di insuccesso l'errore
548 invece viene segnalato da un valore di ritorno pari a -1, ma in questo caso,
549 non può essere utilizzata la variabile \var{errno} per riportare un codice di
550 errore, in quanto questo viene impostato per ciascuna delle chiamate al
551 sistema utilizzate dalle funzioni del \textit{resolver}, non avrà alcun
552 significato nell'indicare quale parte del procedimento di risoluzione è
555 Per questo motivo è stata definita una variabile di errore separata,
556 \var{h\_errno}, che viene utilizzata dalle funzioni del \textit{resolver} per
557 indicare quale problema ha causato il fallimento della risoluzione del nome.
558 Ad essa si può accedere una volta che la si dichiara con:
559 \includecodesnip{listati/herrno.c}
560 ed i valori che può assumere, con il relativo significato, sono riportati in
561 tab.~\ref{tab:h_errno_values}.
566 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
568 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
571 \const{HOST\_NOT\_FOUND} & l'indirizzo richiesto non è valido e la
572 macchina indicata è sconosciuta. \\
573 \const{NO\_ADDRESS} & il nome a dominio richiesto è valido, ma non ha
574 un indirizzo associato ad esso
575 (alternativamente può essere indicato come
576 \const{NO\_DATA}). \\
577 \const{NO\_RECOVERY} & si è avuto un errore non recuperabile
578 nell'interrogazione di un server DNS. \\
579 \const{TRY\_AGAIN} & si è avuto un errore temporaneo
580 nell'interrogazione di un server DNS, si può
581 ritentare l'interrogazione in un secondo
585 \caption{Valori possibili della variabile \var{h\_errno}.}
586 \label{tab:h_errno_values}
589 Insieme alla nuova variabile vengono definite anche due nuove funzioni per
590 stampare l'errore a video, analoghe a quelle di sez.~\ref{sec:sys_strerror}
591 per \var{errno}, ma che usano il valore di \var{h\_errno}; la prima è
592 \funcd{herror} ed il suo prototipo è:
595 \funcdecl{void herror(const char *string)}
597 Stampa un errore di risoluzione.
600 La funzione è l'analoga di \func{perror} e stampa sullo standard error un
601 messaggio di errore corrispondente al valore corrente di \var{h\_errno}, a cui
602 viene anteposta la stringa \param{string} passata come argomento. La seconda
603 funzione è \funcd{hstrerror} ed il suo prototipo è:
606 \funcdecl{const char *hstrerror(int err)}
608 Restituisce una stringa corrispondente ad un errore di risoluzione.
610 \noindent che, come l'analoga \func{strerror}, restituisce una stringa con un
611 messaggio di errore già formattato, corrispondente al codice passato come
612 argomento (che si presume sia dato da \var{h\_errno}).
617 \subsection{La risoluzione dei nomi a dominio}
618 \label{sec:sock_name_services}
620 La principale funzionalità del \itindex{resolver}\textit{resolver} resta
621 quella di risolvere i nomi a dominio in indirizzi IP, per cui non ci
622 dedicheremo oltre alle funzioni di richiesta generica ed esamineremo invece le
623 funzioni a questo dedicate. La prima funzione è \funcd{gethostbyname} il cui
624 scopo è ottenere l'indirizzo di una stazione noto il suo nome a dominio, il
626 \begin{prototype}{netdb.h}
627 {struct hostent *gethostbyname(const char *name)}
629 Determina l'indirizzo associato al nome a dominio \param{name}.
631 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il puntatore ad una
632 struttura di tipo \struct{hostent} contenente i dati associati al nome a
633 dominio, o un puntatore nullo in caso di errore.}
636 La funzione prende come argomento una stringa \param{name} contenente il nome
637 a dominio che si vuole risolvere, in caso di successo i dati ad esso relativi
638 vengono memorizzati in una opportuna struttura \struct{hostent} la cui
639 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}.
642 \footnotesize \centering
643 \begin{minipage}[c]{15cm}
644 \includestruct{listati/hostent.h}
646 \caption{La struttura \structd{hostent} per la risoluzione dei nomi a
647 dominio e degli indirizzi IP.}
648 \label{fig:sock_hostent_struct}
651 Quando un programma chiama \func{gethostbyname} e questa usa il DNS per
652 effettuare la risoluzione del nome, è con i valori contenuti nei relativi
653 record che vengono riempite le varie parti della struttura \struct{hostent}.
654 Il primo campo della struttura, \var{h\_name} contiene sempre il \textsl{nome
655 canonico}, che nel caso del DNS è appunto il nome associato ad un record
656 \texttt{A}. Il secondo campo della struttura, \var{h\_aliases}, invece è un
657 puntatore ad vettore di puntatori, terminato da un puntatore nullo. Ciascun
658 puntatore del vettore punta ad una stringa contenente uno degli altri
659 possibili nomi associati allo stesso \textsl{nome canonico} (quelli che nel
660 DNS vengono inseriti come record di tipo \texttt{CNAME}).
662 Il terzo campo della struttura, \var{h\_addrtype}, indica il tipo di indirizzo
663 che è stato restituito, e può assumere soltanto i valori \const{AF\_INET} o
664 \const{AF\_INET6}, mentre il quarto campo, \var{h\_length}, indica la
665 lunghezza dell'indirizzo stesso in byte.
667 Infine il campo \var{h\_addr\_list} è il puntatore ad un vettore di puntatori
668 ai singoli indirizzi; il vettore è terminato da un puntatore nullo. Inoltre,
669 come illustrato in fig.~\ref{fig:sock_hostent_struct}, viene definito il campo
670 \var{h\_addr} come sinonimo di \code{h\_addr\_list[0]}, cioè un riferimento
671 diretto al primo indirizzo della lista.
673 Oltre ai normali nomi a dominio la funzione accetta come argomento
674 \param{name} anche indirizzi numerici, in formato dotted decimal per IPv4 o
675 con la notazione illustrata in sez.~\ref{sec:IP_ipv6_notation} per IPv6. In
676 tal caso \func{gethostbyname} non eseguirà nessuna interrogazione remota, ma
677 si limiterà a copiare la stringa nel campo \var{h\_name} ed a creare la
678 corrispondente struttura \var{in\_addr} da indirizzare con
679 \code{h\_addr\_list[0]}.
681 Con l'uso di \func{gethostbyname} normalmente si ottengono solo gli indirizzi
682 IPv4, se si vogliono ottenere degli indirizzi IPv6 occorrerà prima impostare
683 l'opzione \const{RES\_USE\_INET6} nel campo \texttt{\_res.options} e poi
684 chiamare \func{res\_init} (vedi sez.~\ref{sec:sock_resolver_functions}) per
685 modificare le opzioni del \itindex{resolver}\textit{resolver}; dato che
686 questo non è molto comodo è stata definita\footnote{questa è una estensione
687 fornita dalle \acr{glibc}, disponibile anche in altri sistemi unix-like.}
688 un'altra funzione, \funcd{gethostbyname2}, il cui prototipo è:
691 \headdecl{sys/socket.h}
692 \funcdecl{struct hostent *gethostbyname2(const char *name, int af)}
694 Determina l'indirizzo di tipo \param{af} associato al nome a dominio
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.}
702 In questo caso la funzione prende un secondo argomento \param{af} che indica
703 (i soli valori consentiti sono \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}, per
704 questo è necessario l'uso di \texttt{sys/socket.h}) la famiglia di indirizzi
705 che dovrà essere utilizzata nei risultati restituiti dalla funzione. Per tutto
706 il resto la funzione è identica a \func{gethostbyname}, ed identici sono i
710 \footnotesize \centering
711 \begin{minipage}[c]{15cm}
712 \includecodesample{listati/mygethost.c}
715 \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
716 \label{fig:mygethost_example}
719 Vediamo allora un primo esempio dell'uso delle funzioni di risoluzione, in
720 fig.~\ref{fig:mygethost_example} è riportato un estratto del codice di un
721 programma che esegue una semplice interrogazione al
722 \itindex{resolver}\textit{resolver} usando \func{gethostbyname} e poi ne
723 stampa a video i risultati. Al solito il sorgente completo, che comprende il
724 trattamento delle opzioni ed una funzione per stampare un messaggio di aiuto,
725 è nel file \texttt{mygethost.c} dei sorgenti allegati alla guida.
727 Il programma richiede un solo argomento che specifichi il nome da cercare,
728 senza il quale (\texttt{\small 12--15}) esce con un errore. Dopo di che
729 (\texttt{\small 16}) si limita a chiamare \func{gethostbyname}, ricevendo il
730 risultato nel puntatore \var{data}. Questo (\texttt{\small 17--20}) viene
731 controllato per rilevare eventuali errori, nel qual caso il programma esce
732 dopo aver stampato un messaggio con \func{herror}.
734 Se invece la risoluzione è andata a buon fine si inizia (\texttt{\small 21})
735 con lo stampare il nome canonico, dopo di che (\texttt{\small 22--26}) si
736 stampano eventuali altri nomi. Per questo prima (\texttt{\small 22}) si prende
737 il puntatore alla cima della lista che contiene i nomi e poi (\texttt{\small
738 23--26}) si esegue un ciclo che sarà ripetuto fin tanto che nella lista si
739 troveranno dei puntatori validi\footnote{si ricordi che la lista viene
740 terminata da un puntatore nullo.} per le stringhe dei nomi; prima
741 (\texttt{\small 24}) si stamperà la stringa e poi (\texttt{\small 25}) si
742 provvederà ad incrementare il puntatore per passare al successivo elemento
745 Una volta stampati i nomi si passerà a stampare gli indirizzi, il primo passo
746 (\texttt{\small 27--34}) è allora quello di riconoscere il tipo di indirizzo
747 sulla base del valore del campo \var{h\_addrtype}, stampandolo a video. Si è
748 anche previsto di stampare un errore nel caso (che non dovrebbe mai accadere)
749 di un indirizzo non valido.
751 Infine (\texttt{\small 35--40}) si stamperanno i valori degli indirizzi, di
752 nuovo (\texttt{\small 35}) si inizializzerà un puntatore alla cima della lista
753 e si eseguirà un ciclo fintanto che questo punterà ad indirizzi validi in
754 maniera analoga a quanto fatto in precedenza per i nomi a dominio. Si noti
755 come, essendo il campo \var{h\_addr\_list} un puntatore ad strutture di
756 indirizzi generiche, questo sia ancora di tipo \texttt{char **} e si possa
757 riutilizzare lo stesso puntatore usato per i nomi.
759 Per ciascun indirizzo valido si provvederà (\texttt{\small 37}) ad una
760 conversione con la funzione \func{inet\_ntop} (vedi
761 sez.~\ref{sec:sock_addr_func}) passandole gli opportuni argomenti, questa
762 restituirà la stringa da stampare (\texttt{\small 38}) con il valore
763 dell'indirizzo in \var{buffer}, che si è avuto la cura di dichiarare
764 inizialmente (\texttt{\small 10}) con dimensioni adeguate; dato che la
765 funzione è in grado di tenere conto automaticamente del tipo di indirizzo non
766 ci sono precauzioni particolari da prendere.\footnote{volendo essere pignoli
767 si dovrebbe controllarne lo stato di uscita, lo si è tralasciato per non
768 appesantire il codice, dato che in caso di indirizzi non validi si sarebbe
769 avuto un errore con \func{gethostbyname}, ma si ricordi che la sicurezza non
772 Le funzioni illustrate finora hanno un difetto: utilizzando una area di
773 memoria interna per allocare i contenuti della struttura \struct{hostent} non
774 possono essere rientranti. Questo comporta anche che in due successive
775 chiamate i dati potranno essere sovrascritti. Si tenga presente poi che
776 copiare il contenuto della sola struttura non è sufficiente per salvare tutti
777 i dati, in quanto questa contiene puntatori ad altri dati, che pure possono
778 essere sovrascritti; per questo motivo, se si vuole salvare il risultato di
779 una chiamata, occorrerà eseguire quella che si chiama una
780 \itindex{deep~copy}\textit{deep copy}.\footnote{si chiama così quella tecnica
781 per cui, quando si deve copiare il contenuto di una struttura complessa (con
782 puntatori che puntano ad altri dati, che a loro volta possono essere
783 puntatori ad altri dati) si deve copiare non solo il contenuto della
784 struttura, ma eseguire una scansione per risolvere anche tutti i puntatori
785 contenuti in essa (e così via se vi sono altre sottostrutture con altri
786 puntatori) e copiare anche i dati da questi referenziati.}
788 Per ovviare a questi problemi nelle \acr{glibc} sono definite anche delle
789 versioni rientranti delle precedenti funzioni, al solito queste sono
790 caratterizzate dall'avere un suffisso \texttt{\_r}, pertanto avremo le due
791 funzioni \funcd{gethostbyname\_r} e \funcd{gethostbyname2\_r} i cui prototipi
795 \headdecl{sys/socket.h}
796 \funcdecl{int gethostbyname\_r(const char *name, struct hostent *ret,
797 char *buf, size\_t buflen, struct hostent **result, int *h\_errnop)}
798 \funcdecl{int gethostbyname2\_r(const char *name, int af,
799 struct hostent *ret, char *buf, size\_t buflen,
800 struct hostent **result, int *h\_errnop)}
802 Versioni rientranti delle funzioni \func{gethostbyname} e
803 \func{gethostbyname2}.
805 \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo ed un valore
806 negativo in caso di errore.}
809 Gli argomenti \param{name} (e \param{af} per \func{gethostbyname2\_r}) hanno
810 lo stesso significato visto in precedenza. Tutti gli altri argomenti hanno lo
811 stesso significato per entrambe le funzioni. Per evitare l'uso di variabili
812 globali si dovrà allocare preventivamente una struttura \struct{hostent} in
813 cui ricevere il risultato, passandone l'indirizzo alla funzione nell'argomento
814 \param{ret}. Inoltre, dato che \struct{hostent} contiene dei puntatori, dovrà
815 essere allocato anche un buffer in cui le funzioni possano scrivere tutti i
816 dati del risultato dell'interrogazione da questi puntati; l'indirizzo e la
817 lunghezza di questo buffer devono essere indicati con gli argomenti
818 \param{buf} e \param{buflen}.
820 Gli ultimi due argomenti vengono utilizzati per avere indietro i risultati
821 come \itindex{value~result~argument}\textit{value result argument}, si deve
822 specificare l'indirizzo della variabile su cui la funzione dovrà salvare il
823 codice di errore con \param{h\_errnop} e quello su cui dovrà salvare il
824 puntatore che si userà per accedere i dati con \param{result}.
826 In caso di successo entrambe le funzioni restituiscono un valore nullo,
827 altrimenti restituiscono un codice di errore negativo e all'indirizzo puntato
828 da \param{result} sarà salvato un puntatore nullo, mentre a quello puntato da
829 \param{h\_errnop} sarà salvato il valore del codice di errore, dato che per
830 essere rientrante la funzione non può la variabile globale \var{h\_errno}. In
831 questo caso il codice di errore, oltre ai valori di
832 tab.~\ref{tab:h_errno_values}, può avere anche quello di \errcode{ERANGE}
833 qualora il buffer allocato su \param{buf} non sia sufficiente a contenere i
834 dati, in tal caso si dovrà semplicemente ripetere l'esecuzione della funzione
835 con un buffer di dimensione maggiore.
837 Una delle caratteristiche delle interrogazioni al servizio DNS è che queste
838 sono normalmente eseguite con il protocollo UDP, ci sono casi in cui si
839 preferisce che vengano usate connessioni permanenti con il protocollo TCP. Per
840 ottenere questo\footnote{si potrebbero impostare direttamente le opzioni di
841 \var{\_\_res.options}, ma queste funzioni permettono di semplificare la
842 procedura.} sono previste delle funzioni apposite; la prima è
843 \funcd{sethostent}, il cui prototipo è:
844 \begin{prototype}{netdb.h}
845 {void sethostent(int stayopen)}
847 Richiede l'uso di connessioni per le interrogazioni ad un server DNS.
849 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
852 La funzione permette di richiedere l'uso di connessioni TCP per la richiesta
853 dei dati, e che queste restino aperte per successive richieste. Il valore
854 dell'argomento \param{stayopen} indica se attivare questa funzionalità, un
855 valore pari a 1 (o diverso da zero), che indica una condizione vera in C,
856 attiva la funzionalità. Come si attiva l'uso delle connessioni TCP lo si può
857 disattivare con la funzione \funcd{endhostent}; il suo prototipo è:
858 \begin{prototype}{netdb.h}
859 {void endhostent(void)}
861 Disattiva l'uso di connessioni per le interrogazioni ad un server DNS.
863 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
865 \noindent e come si può vedere la funzione è estremamente semplice, non
866 richiedendo nessun argomento.
869 Infine si può richiedere la risoluzione inversa di un indirizzo IP od IPv6,
870 per ottenerne il nome a dominio ad esso associato, per fare questo si può
871 usare la funzione \funcd{gethostbyaddr}, il cui prototipo è:
874 \headdecl{sys/socket.h}
875 \funcdecl{struct hostent *gethostbyaddr(const char *addr, int len, int type)}
877 Richiede la risoluzione inversa di un indirizzo IP.
879 \bodydesc{La funzione restituisce l'indirizzo ad una struttura
880 \struct{hostent} in caso di successo ed \const{NULL} in caso di errore.}
883 In questo caso l'argomento \param{addr} dovrà essere il puntatore ad una
884 appropriata struttura contenente il valore dell'indirizzo IP (o IPv6) che si
885 vuole risolvere. L'uso del tipo \texttt{char *} per questo argomento è
886 storico, il dato dovrà essere fornito in una struttura
887 \struct{in\_addr}\footnote{si ricordi che, come illustrato in
888 fig.~\ref{fig:sock_sa_ipv4_struct}, questo in realtà corrisponde ad un
889 numero intero, da esprimere comunque in \textit{network order}, non
890 altrettanto avviene però per \struct{in6\_addr}, pertanto è sempre opportuno
891 inizializzare questi indirizzi con \func{inet\_pton} (vedi
892 sez.~\ref{sec:sock_conv_func_gen}).} per un indirizzo IPv4 ed una struttura
893 \struct{in6\_addr} per un indirizzo IPv6, mentre in \param{len} se ne dovrà
894 specificare la dimensione (rispettivamente 4 o 16), infine l'argomento
895 \param{type} indica il tipo di indirizzo e dovrà essere o \const{AF\_INET} o
898 La funzione restituisce, in caso di successo, un puntatore ad una struttura
899 \struct{hostent}, solo che in questo caso la ricerca viene eseguita
900 richiedendo al DNS un record di tipo \texttt{PTR} corrispondente all'indirizzo
901 specificato. In caso di errore al solito viene usata la variabile
902 \var{h\_errno} per restituire un opportuno codice. In questo caso l'unico
903 campo del risultato che interessa è \var{h\_name} che conterrà il nome a
904 dominio, la funziona comunque inizializza anche il primo campo della lista
905 \var{h\_addr\_list} col valore dell'indirizzo passato come argomento.
907 Per risolvere il problema dell'uso da parte delle due funzioni
908 \func{gethostbyname} e \func{gethostbyaddr} di memoria statica che può essere
909 sovrascritta fra due chiamate successive, e per avere sempre la possibilità di
910 indicare esplicitamente il tipo di indirizzi voluto (cosa che non è possibile
911 con \func{gethostbyname}), vennero introdotte due nuove funzioni di
912 risoluzione,\footnote{le funzioni sono presenti nelle \acr{glibc} versione
913 2.1.96, ma essendo considerate deprecate (vedi
914 sez.~\ref{sec:sock_advanced_name_services}) sono state rimosse nelle
915 versioni successive.} \funcd{getipnodebyname} e \funcd{getipnodebyaddr}, i
919 \headdecl{sys/types.h}
920 \headdecl{sys/socket.h}
922 \funcdecl{struct hostent *getipnodebyname(const char *name, int af, int
923 flags, int *error\_num)}
925 \funcdecl{struct hostent *getipnodebyaddr(const void *addr, size\_t len,
926 int af, int *error\_num)}
928 Richiedono rispettivamente la risoluzione e la risoluzione inversa di un
931 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono l'indirizzo ad una struttura
932 \struct{hostent} in caso di successo ed \const{NULL} in caso di errore.}
935 Entrambe le funzioni supportano esplicitamente la scelta di una famiglia di
936 indirizzi con l'argomento \param{af} (che può assumere i valori
937 \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}), e restituiscono un codice di errore
938 (con valori identici a quelli precedentemente illustrati in
939 tab.~\ref{tab:h_errno_values}) nella variabile puntata da \param{error\_num}.
940 La funzione \func{getipnodebyaddr} richiede poi che si specifichi l'indirizzo
941 come per \func{gethostbyaddr} passando anche la lunghezza dello stesso
942 nell'argomento \param{len}.
944 La funzione \func{getipnodebyname} prende come primo argomento il nome da
945 risolvere, inoltre prevede un apposito argomento \param{flags}, da usare come
946 maschera binaria, che permette di specificarne il comportamento nella
947 risoluzione dei diversi tipi di indirizzi (IPv4 e IPv6); ciascun bit
948 dell'argomento esprime una diversa opzione, e queste possono essere specificate
949 con un OR aritmetico delle costanti riportate in
950 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.
955 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
957 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
960 \const{AI\_V4MAPPED} & usato con \const{AF\_INET6} per richiedere una
961 ricerca su un indirizzo IPv4 invece che IPv6; gli
962 eventuali risultati saranno rimappati su indirizzi
964 \const{AI\_ALL} & usato con \const{AI\_V4MAPPED}; richiede sia
965 indirizzi IPv4 che IPv6, e gli indirizzi IPv4
966 saranno rimappati in IPv6.\\
967 \const{AI\_ADDRCONFIG}& richiede che una richiesta IPv4 o IPv6 venga
968 eseguita solo se almeno una interfaccia del
969 sistema è associata ad un indirizzo di tale tipo.\\
970 \const{AI\_DEFAULT} & il valore di default, è equivalente alla
971 combinazione di \const{AI\_ADDRCONFIG} e di
972 \const{AI\_V4MAPPED}.\\
975 \caption{Valori possibili per i bit dell'argomento \param{flags} della
976 funzione \func{getipnodebyname}.}
977 \label{tab:sock_getipnodebyname_flags}
980 Entrambe le funzioni restituiscono un puntatore ad una struttura \var{hostent}
981 che contiene i risultati della ricerca, che viene allocata dinamicamente
982 insieme a tutto lo spazio necessario a contenere i dati in essa referenziati;
983 per questo motivo queste funzioni non soffrono dei problemi dovuti all'uso di
984 una sezione statica di memoria presenti con le precedenti \func{gethostbyname}
985 e \func{gethostbyaddr}. L'uso di una allocazione dinamica però comporta anche
986 la necessità di disallocare esplicitamente la memoria occupata dai risultati
987 una volta che questi non siano più necessari; a tale scopo viene fornita la
988 funzione \funcd{freehostent}, il cui prototipo è:
991 \headdecl{sys/types.h}
992 \headdecl{sys/socket.h}
994 \funcdecl{void freehostent(struct hostent *ip)}
996 Disalloca una struttura \var{hostent}.
998 \bodydesc{La funzione non ritorna nulla.}
1001 La funzione permette di disallocare una struttura \var{hostent}
1002 precedentemente allocata in una chiamata di \func{getipnodebyname} o
1003 \func{getipnodebyaddr}, e prende come argomento l'indirizzo restituito da una
1006 Infine per concludere la nostra panoramica sulle funzioni di risoluzione dei
1007 nomi dobbiamo citare le funzioni che permettono di interrogare gli altri
1008 servizi di risoluzione dei nomi illustrati in sez.~\ref{sec:sock_resolver}; in
1009 generale infatti ci sono una serie di funzioni nella forma
1010 \texttt{getXXXbyname} e \texttt{getXXXbyaddr} per ciascuna delle informazioni
1011 di rete mantenute dal \textit{Name Service Switch} che permettono
1012 rispettivamente di trovare una corrispondenza cercando per nome o per numero.
1014 L'elenco di queste funzioni è riportato nelle colonne finali di
1015 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}, dove le si sono suddivise rispetto
1016 al tipo di informazione che forniscono (riportato in prima colonna). Nella
1017 tabella si è anche riportato il file su cui vengono ordinariamente mantenute
1018 queste informazioni, che però può essere sostituito da un qualunque supporto
1019 interno al \textit{Name Service Switch} (anche se usualmente questo avviene
1020 solo per la risoluzione degli indirizzi). Ciascuna funzione fa riferimento ad
1021 una sua apposita struttura che contiene i relativi dati, riportata in terza
1027 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|l|}
1029 \textbf{Informazione}&\textbf{File}&\textbf{Struttura}&
1030 \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1033 indirizzo&\file{/etc/hosts}&\struct{hostent}&\func{gethostbyname}&
1034 \func{gethostbyaddr}\\
1035 servizio &\file{/etc/services}&\struct{servent}&\func{getservbyname}&
1036 \func{getservbyaddr}\\
1037 rete &\file{/etc/networks}&\struct{netent}&\func{getnetbyname}&
1038 \func{getnetbyaddr}\\
1039 protocollo&\file{/etc/protocols}&\struct{protoent}&\func{getprotobyname}&
1040 \func{getprotobyaddr}\\
1043 \caption{Funzioni di risoluzione dei nomi per i vari servizi del
1044 \textit{Name Service Switch}.}
1045 \label{tab:name_resolution_functions}
1048 Delle funzioni di tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} abbiamo trattato
1049 finora soltanto quelle relative alla risoluzione dei nomi, dato che sono le
1050 più usate, e prevedono praticamente da sempre la necessità di rivolgersi ad
1051 una entità esterna; per le altre invece, estensioni fornite dal NSS a parte,
1052 si fa sempre riferimento ai dati mantenuti nei rispettivi file.
1054 Dopo la risoluzione dei nomi a dominio una delle ricerche più comuni è quella
1055 sui nomi dei servizi noti (cioè \texttt{http}, \texttt{smtp}, ecc.) da
1056 associare alle rispettive porte, le due funzioni da utilizzare per questo sono
1057 \funcd{getservbyname} e \funcd{getservbyaddr}, che permettono rispettivamente
1058 di ottenere il numero di porta associato ad un servizio dato il nome e
1059 viceversa; i loro prototipi sono:
1062 \funcdecl{struct servent *getservbyname(const char *name, const char *proto)}
1063 \funcdecl{struct servent *getservbyport(int port, const char *proto)}
1065 Risolvono il nome di un servizio nel rispettivo numero di porta e viceversa.
1067 \bodydesc{Ritornano il puntatore ad una struttura \struct{servent} con i
1068 risultati in caso di successo, o \const{NULL} in caso di errore.}
1071 Entrambe le funzioni prendono come ultimo argomento una stringa \param{proto}
1072 che indica il protocollo per il quale si intende effettuare la
1073 ricerca,\footnote{le informazioni mantenute in \file{/etc/services} infatti
1074 sono relative sia alle porte usate su UDP che su TCP, occorre quindi
1075 specificare a quale dei due protocolli si fa riferimento.} che nel caso si
1076 IP può avere come valori possibili solo \texttt{udp} o
1077 \texttt{tcp};\footnote{in teoria si potrebbe avere un qualunque protocollo fra
1078 quelli citati in \file{/etc/protocols}, posto che lo stesso supporti il
1079 concetto di \textsl{porta}, in pratica questi due sono gli unici presenti.}
1080 se si specifica un puntatore nullo la ricerca sarà eseguita su un protocollo
1083 Il primo argomento è il nome del servizio per \func{getservbyname},
1084 specificato tramite la stringa \param{name}, mentre \func{getservbyport}
1085 richiede il numero di porta in \param{port}. Entrambe le funzioni eseguono una
1086 ricerca sul file \file{/etc/services}\footnote{il \textit{Name Service Switch}
1087 astrae il concetto a qualunque supporto su cui si possano mantenere i
1088 suddetti dati. } ed estraggono i dati dalla prima riga che corrisponde agli
1089 argomenti specificati; se la risoluzione ha successo viene restituito un
1090 puntatore ad una apposita struttura \struct{servent} contenente tutti i
1091 risultati), altrimenti viene restituito un puntatore nullo. Si tenga presente
1092 che anche in questo caso i dati vengono mantenuti in una area di memoria
1093 statica e che quindi la funzione non è rientrante.
1095 \begin{figure}[!htb]
1096 \footnotesize \centering
1097 \begin{minipage}[c]{15cm}
1098 \includestruct{listati/servent.h}
1100 \caption{La struttura \structd{servent} per la risoluzione dei nomi dei
1101 servizi e dei numeri di porta.}
1102 \label{fig:sock_servent_struct}
1105 La definizione della struttura \struct{servent} è riportata in
1106 fig.~\ref{fig:sock_servent_struct}, il primo campo, \var{s\_name} contiene
1107 sempre il nome canonico del servizio, mentre \var{s\_aliases} è un puntatore
1108 ad un vettore di stringhe contenenti gli eventuali nomi alternativi
1109 utilizzabili per identificare lo stesso servizio. Infine \var{s\_port}
1110 contiene il numero di porta e \var{s\_proto} il nome del protocollo.
1112 Come riportato in tab.~\ref{tab:name_resolution_functions} ci sono analoghe
1113 funzioni per la risoluzione del nome dei protocolli e delle reti; non staremo
1114 a descriverle nei dettagli, in quanto il loro uso è molto limitato, esse
1115 comunque hanno una struttura del tutto analoga alle precedenti, e tutti i
1116 dettagli relativi al loro funzionamento possono essere trovati nelle
1117 rispettive pagine di manuale.
1119 Oltre alle funzioni di ricerca esistono delle ulteriori funzioni che prevedono
1120 una lettura sequenziale delle informazioni mantenute nel \textit{Name Service
1121 Switch} (in sostanza permettono di leggere i file contenenti le informazioni
1122 riga per riga), che sono analoghe a quelle elencate in
1123 tab.~\ref{tab:sys_passwd_func} per le informazioni relative ai dati degli
1124 utenti e dei gruppi. Nel caso specifico dei servizi avremo allora le tre
1125 funzioni \funcd{setservent}, \funcd{getservent} e \funcd{endservent} i cui
1129 \funcdecl{void setservent(int stayopen)}
1130 Apre il file \file{/etc/services} e si posiziona al suo inizio.
1132 \funcdecl{struct servent *getservent(void)}
1133 Legge la voce successiva nel file \file{/etc/services}.
1135 \funcdecl{void endservent(void)}
1136 Chiude il file \file{/etc/services}.
1138 \bodydesc{Le due funzioni \func{setservent} e \func{endservent} non
1139 restituiscono nulla, \func{getservent} restituisce il puntatore ad una
1140 struttura \struct{servent} in caso di successo e \const{NULL} in caso di
1141 errore o fine del file.}
1144 La prima funzione, \func{getservent}, legge una singola voce a partire dalla
1145 posizione corrente in \file{/etc/services}, pertanto si può eseguire una
1146 lettura sequenziale dello stesso invocandola più volte. Se il file non è
1147 aperto provvede automaticamente ad aprirlo, nel qual caso leggerà la prima
1148 voce. La seconda funzione, \func{setservent}, permette di aprire il file
1149 \file{/etc/services} per una successiva lettura, ma se il file è già stato
1150 aperto riporta la posizione di lettura alla prima voce del file, in questo
1151 modo si può far ricominciare da capo una lettura sequenziale. L'argomento
1152 \param{stayopen}, se diverso da zero, fa sì che il file resti aperto anche fra
1153 diverse chiamate a \func{getservbyname} e \func{getservbyaddr}.\footnote{di
1154 default dopo una chiamata a queste funzioni il file viene chiuso, cosicché
1155 una successiva chiamata a \func{getservent} riparte dall'inizio.} La terza
1156 funzione, \funcd{endservent}, provvede semplicemente a chiudere il file.
1158 Queste tre funzioni per la lettura sequenziale di nuovo sono presenti per
1159 ciascuno dei vari tipi di informazione relative alle reti di
1160 tab.~\ref{tab:name_resolution_functions}; questo significa che esistono
1161 altrettante funzioni nella forma \texttt{setXXXent}, \texttt{getXXXent} e
1162 \texttt{endXXXent}, analoghe alle precedenti per la risoluzione dei servizi,
1163 che abbiamo riportato in tab.~\ref{tab:name_sequential_read}. Essendo, a
1164 parte il tipo di informazione che viene trattato, sostanzialmente identiche
1165 nel funzionamento e di scarso utilizzo, non staremo a trattarle una per una,
1166 rimandando alle rispettive pagine di manuale.
1171 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|}
1173 \textbf{Informazione}&\multicolumn{3}{|c|}{\textbf{Funzioni}}\\
1176 indirizzo &\func{sethostent} &\func{gethostent} &\func{endhostent} \\
1177 servizio &\func{setservent} &\func{getservent} &\func{endservent}\\
1178 rete &\func{setnetent} &\func{getnetent} &\func{endnetent}\\
1179 protocollo&\func{setprotoent}&\func{getprotoent}&\func{endprotoent}\\
1182 \caption{Funzioni lettura sequenziale dei dati del \textit{Name Service
1184 \label{tab:name_sequential_read}
1191 \subsection{Le funzioni avanzate per la risoluzione dei nomi}
1192 \label{sec:sock_advanced_name_services}
1194 Quelle illustrate nella sezione precedente sono le funzioni classiche per la
1195 risoluzione di nomi ed indirizzi IP, ma abbiamo già visto come esse soffrano
1196 di vari inconvenienti come il fatto che usano informazioni statiche, e non
1197 prevedono la possibilità di avere diverse classi di indirizzi. Anche se sono
1198 state create delle estensioni o metodi diversi che permettono di risolvere
1199 alcuni di questi inconvenienti,\footnote{rimane ad esempio il problema
1200 generico che si deve sapere in anticipo quale tipo di indirizzi IP (IPv4 o
1201 IPv6) corrispondono ad un certo nome a dominio.} comunque esse non
1202 forniscono una interfaccia sufficientemente generica.
1204 Inoltre in genere quando si ha a che fare con i socket non esiste soltanto il
1205 problema della risoluzione del nome che identifica la macchina, ma anche
1206 quello del servizio a cui ci si vuole rivolgere. Per questo motivo con lo
1207 standard POSIX 1003.1-2001 sono state indicate come deprecate le varie
1208 funzioni \func{gethostbyaddr}, \func{gethostbyname}, \var{getipnodebyname} e
1209 \var{getipnodebyaddr} ed è stata introdotta una interfaccia completamente
1212 La prima funzione di questa interfaccia è \funcd{getaddrinfo},\footnote{la
1213 funzione è definita, insieme a \func{getnameinfo} che vedremo più avanti,
1214 nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc2553.txt} {RFC~2553}.} che combina le
1215 funzionalità delle precedenti \func{getipnodebyname}, \func{getipnodebyaddr},
1216 \func{getservbyname} e \func{getservbyport}, consentendo di ottenere
1217 contemporaneamente sia la risoluzione di un indirizzo simbolico che del nome
1218 di un servizio; il suo prototipo è:
1221 \headdecl{sys/socket.h}
1224 \funcdecl{int getaddrinfo(const char *node, const char *service, const
1225 struct addrinfo *hints, struct addrinfo **res)}
1227 Esegue una risoluzione di un nome a dominio e di un nome di servizio.
1229 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo o un codice di
1230 errore diverso da zero in caso di fallimento.}
1233 La funzione prende come primo argomento il nome della macchina che si vuole
1234 risolvere, specificato tramite la stringa \param{node}. Questo argomento,
1235 oltre ad un comune nome a dominio, può indicare anche un indirizzo numerico in
1236 forma \textit{dotted-decimal} per IPv4 o in formato esadecimale per IPv6. Si
1237 può anche specificare il nome di una rete invece che di una singola macchina.
1238 Il secondo argomento, \param{service}, specifica invece il nome del servizio
1239 che si intende risolvere. Per uno dei due argomenti si può anche usare il
1240 valore \const{NULL}, nel qual caso la risoluzione verrà effettuata soltanto
1241 sulla base del valore dell'altro.
1243 Il terzo argomento, \param{hints}, deve essere invece un puntatore ad una
1244 struttura \struct{addrinfo} usata per dare dei \textsl{suggerimenti} al
1245 procedimento di risoluzione riguardo al protocollo o del tipo di socket che si
1246 intenderà utilizzare; \func{getaddrinfo} infatti permette di effettuare
1247 ricerche generiche sugli indirizzi, usando sia IPv4 che IPv6, e richiedere
1248 risoluzioni sui nomi dei servizi indipendentemente dal protocollo (ad esempio
1249 TCP o UDP) che questi possono utilizzare.
1251 Come ultimo argomento in \param{res} deve essere passato un puntatore ad una
1252 variabile (di tipo puntatore ad una struttura \struct{addrinfo}) che verrà
1253 utilizzata dalla funzione per riportare (come \itindex{value~result~argument}
1254 \textit{value result argument}) i propri risultati. La funzione infatti è
1255 rientrante, ed alloca autonomamente tutta la memoria necessaria in cui
1256 verranno riportati i risultati della risoluzione. La funzione scriverà
1257 all'indirizzo puntato da \param{res} il puntatore iniziale ad una
1258 \itindex{linked~list}\textit{linked list} di strutture di tipo
1259 \struct{addrinfo} contenenti tutte le informazioni ottenute.
1261 \begin{figure}[!htb]
1262 \footnotesize \centering
1263 \begin{minipage}[c]{15cm}
1264 \includestruct{listati/addrinfo.h}
1266 \caption{La struttura \structd{addrinfo} usata nella nuova interfaccia POSIX
1267 per la risoluzione di nomi a dominio e servizi.}
1268 \label{fig:sock_addrinfo_struct}
1271 Come illustrato la struttura \struct{addrinfo}, la cui definizione\footnote{la
1272 definizione è ripresa direttamente dal file \texttt{netdb.h} in questa
1273 struttura viene dichiarata, la pagina di manuale riporta \type{size\_t} come
1274 tipo di dato per il campo \var{ai\_addrlen}, qui viene usata quanto previsto
1275 dallo standard POSIX, in cui viene utilizzato \type{socklen\_t}; i due tipi
1276 di dati sono comunque equivalenti.} è riportata in
1277 fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_struct}, viene usata sia in ingresso, per passare
1278 dei valori di controllo alla funzione, che in uscita, per ricevere i
1279 risultati. Il primo campo, \var{ai\_flags}, è una maschera binaria di bit che
1280 permettono di controllare le varie modalità di risoluzione degli indirizzi,
1281 che viene usato soltanto in ingresso. I tre campi successivi \var{ai\_family},
1282 \var{ai\_socktype}, e \var{ai\_protocol} contengono rispettivamente la
1283 famiglia di indirizzi, il tipo di socket e il protocollo, in ingresso vengono
1284 usati per impostare una selezione (impostandone il valore nella struttura
1285 puntata da \param{hints}), mentre in uscita indicano il tipo di risultato
1286 contenuto nella struttura.
1288 Tutti i campi seguenti vengono usati soltanto in uscita; il campo
1289 \var{ai\_addrlen} indica la dimensione della struttura degli indirizzi
1290 ottenuta come risultato, il cui contenuto sarà memorizzato nella struttura
1291 \struct{sockaddr} posta all'indirizzo puntato dal campo \var{ai\_addr}. Il
1292 campo \var{ai\_canonname} è un puntatore alla stringa contenente il nome
1293 canonico della macchina, ed infine, quando la funzione restituisce più di un
1294 risultato, \var{ai\_next} è un puntatore alla successiva struttura
1295 \struct{addrinfo} della lista.
1297 Ovviamente non è necessario dare dei suggerimenti in ingresso, ed usando
1298 \const{NULL} come valore per l'argomento \param{hints} si possono compiere
1299 ricerche generiche. Se però si specifica un valore non nullo questo deve
1300 puntare ad una struttura \struct{addrinfo} precedentemente allocata nella
1301 quale siano stati opportunamente impostati i valori dei campi
1302 \var{ai\_family}, \var{ai\_socktype}, \var{ai\_protocol} ed \var{ai\_flags}.
1304 I due campi \var{ai\_family} e \var{ai\_socktype} prendono gli stessi valori
1305 degli analoghi argomenti della funzione \func{socket}; in particolare per
1306 \var{ai\_family} si possono usare i valori di tab.~\ref{tab:net_pf_names} ma
1307 sono presi in considerazione solo \const{PF\_INET} e \const{PF\_INET6}, mentre
1308 se non si vuole specificare nessuna famiglia di indirizzi si può usare il
1309 valore \const{PF\_UNSPEC}. Allo stesso modo per \var{ai\_socktype} si possono
1310 usare i valori illustrati in sez.~\ref{sec:sock_type} per indicare per quale
1311 tipo di socket si vuole risolvere il servizio indicato, anche se i soli
1312 significativi sono \const{SOCK\_STREAM} e \const{SOCK\_DGRAM}; in questo caso,
1313 se non si vuole effettuare nessuna risoluzione specifica, si potrà usare un
1316 Il campo \var{ai\_protocol} permette invece di effettuare la selezione dei
1317 risultati per il nome del servizio usando il numero identificativo del
1318 rispettivo protocollo di trasporto (i cui valori possibili sono riportati in
1319 \file{/etc/protocols}); di nuovo i due soli valori utilizzabili sono quelli
1320 relativi a UDP e TCP, o il valore nullo che indica di ignorare questo campo
1323 Infine l'ultimo campo è \var{ai\_flags}; che deve essere impostato come una
1324 maschera binaria; i bit di questa variabile infatti vengono usati per dare
1325 delle indicazioni sul tipo di risoluzione voluta, ed hanno valori analoghi a
1326 quelli visti in sez.~\ref{sec:sock_name_services} per \func{getipnodebyname};
1327 il valore di \var{ai\_flags} può essere impostata con un OR aritmetico delle
1328 costanti di tab.~\ref{tab:ai_flags_values}, ciascuna delle quali identifica un
1334 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1336 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1339 \const{AI\_PASSIVE} & viene utilizzato per ottenere un indirizzo in
1340 formato adatto per una successiva chiamata a
1341 \func{bind}. Se specificato quando si è usato
1342 \const{NULL} come valore per \param{node} gli
1343 indirizzi restituiti saranno inizializzati al
1344 valore generico (\const{INADDR\_ANY} per IPv4 e
1345 \const{IN6ADDR\_ANY\_INIT} per IPv6), altrimenti
1346 verrà usato l'indirizzo dell'interfaccia di
1347 \textit{loopback}. Se invece non è impostato gli
1348 indirizzi verranno restituiti in formato adatto ad
1349 una chiamata a \func{connect} o \func{sendto}.\\
1350 \const{AI\_CANONNAME} & richiede la restituzione del nome canonico della
1351 macchina, che verrà salvato in una stringa il cui
1352 indirizzo sarà restituito nel campo
1353 \var{ai\_canonname} della prima struttura
1354 \struct{addrinfo} dei risultati. Se il nome
1355 canonico non è disponibile al suo posto
1356 viene restituita una copia di \param{node}. \\
1357 \const{AI\_NUMERICHOST}& se impostato il nome della macchina specificato
1358 con \param{node} deve essere espresso in forma
1359 numerica, altrimenti sarà restituito un errore
1360 \const{EAI\_NONAME} (vedi
1361 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}), in questo
1362 modo si evita ogni chiamata alle funzioni di
1364 \const{AI\_V4MAPPED} & stesso significato dell'analoga di
1365 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1366 \const{AI\_ALL} & stesso significato dell'analoga di
1367 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1368 \const{AI\_ADDRCONFIG} & stesso significato dell'analoga di
1369 tab.~\ref{tab:sock_getipnodebyname_flags}.\\
1372 \caption{Costanti associate ai bit del campo \var{ai\_flags} della struttura
1374 \label{tab:ai_flags_values}
1377 La funzione restituisce un valore nullo in caso di successo, o un codice in
1378 caso di errore. I valori usati come codice di errore sono riportati in
1379 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}; dato che la funzione utilizza altre
1380 funzioni e chiamate al sistema per ottenere il suo risultato in generale il
1381 valore di \var{errno} non è significativo, eccetto il caso in cui si sia
1382 ricevuto un errore di \const{EAI\_SYSTEM}, nel qual caso l'errore
1383 corrispondente è riportato tramite \var{errno}.
1388 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1390 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1393 \const{EAI\_FAMILY} & la famiglia di indirizzi richiesta non è
1395 \const{EAI\_SOCKTYPE}& il tipo di socket richiesto non è supportato. \\
1396 \const{EAI\_BADFLAGS}& il campo \var{ai\_flags} contiene dei valori non
1398 \const{EAI\_NONAME} & il nome a dominio o il servizio non sono noti,
1399 viene usato questo errore anche quando si specifica
1400 il valore \const{NULL} per entrambi gli argomenti
1401 \param{node} e \param{service}. \\
1402 \const{EAI\_SERVICE} & il servizio richiesto non è disponibile per il tipo
1403 di socket richiesto, anche se può esistere per
1404 altri tipi di socket. \\
1405 \const{EAI\_ADDRFAMILY}& la rete richiesta non ha nessun indirizzo di rete
1406 per la famiglia di indirizzi specificata. \\
1407 \const{EAI\_NODATA} & la macchina specificata esiste, ma non ha nessun
1408 indirizzo di rete definito. \\
1409 \const{EAI\_MEMORY} & è stato impossibile allocare la memoria necessaria
1411 \const{EAI\_FAIL} & il DNS ha restituito un errore di risoluzione
1413 \const{EAI\_AGAIN} & il DNS ha restituito un errore di risoluzione
1414 temporaneo, si può ritentare in seguito. \\
1415 \const{EAI\_SYSTEM} & c'è stato un errore di sistema, si può controllare
1416 \var{errno} per i dettagli. \\
1418 % TODO estensioni GNU, trovarne la documentazione
1419 % \const{EAI\_INPROGRESS}& richiesta in corso. \\
1420 % \const{EAI\_CANCELED}& la richiesta è stata cancellata.\\
1421 % \const{EAI\_NOTCANCELED}& la richiesta non è stata cancellata. \\
1422 % \const{EAI\_ALLDONE} & tutte le richieste sono complete. \\
1423 % \const{EAI\_INTR} & richiesta interrotta. \\
1426 \caption{Costanti associate ai valori dei codici di errore della funzione
1427 \func{getaddrinfo}.}
1428 \label{tab:addrinfo_error_code}
1431 Come per i codici di errore di \func{gethostbyname} anche in questo caso è
1432 fornita una apposita funzione, analoga di \func{strerror}, che consente di
1433 utilizzarli direttamente per stampare a video un messaggio esplicativo; la
1434 funzione è \func{gai\_strerror} ed il suo prototipo è:
1438 \funcdecl{const char *gai\_strerror(int errcode)}
1440 Fornisce il messaggio corrispondente ad un errore di \func{getaddrinfo}.
1442 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1443 messaggio di errore.}
1446 La funzione restituisce un puntatore alla stringa contenente il messaggio
1447 corrispondente dal codice di errore \param{errcode} ottenuto come valore di
1448 ritorno di \func{getaddrinfo}. La stringa è allocata staticamente, ma essendo
1449 costante, ed accessibile in sola lettura, questo non comporta nessun problema
1450 di rientranza della funzione.
1452 Dato che ad un certo nome a dominio possono corrispondere più indirizzi IP
1453 (sia IPv4 che IPv6), e che un certo servizio può essere fornito su protocolli
1454 e tipi di socket diversi, in generale, a meno di non aver eseguito una
1455 selezione specifica attraverso l'uso di \param{hints}, si otterrà una diversa
1456 struttura \struct{addrinfo} per ciascuna possibilità. Ad esempio se si
1457 richiede la risoluzione del servizio \textit{echo} per l'indirizzo
1458 \texttt{www.truelite.it}, e si imposta \const{AI\_CANONNAME} per avere anche
1459 la risoluzione del nome canonico, si avrà come risposta della funzione la
1460 lista illustrata in fig.~\ref{fig:sock_addrinfo_list}.
1462 \begin{figure}[!htb]
1464 \includegraphics[width=10cm]{img/addrinfo_list}
1465 \caption{La \itindex{linked~list}\textit{linked list} delle strutture
1466 \struct{addrinfo} restituite da \func{getaddrinfo}.}
1467 \label{fig:sock_addrinfo_list}
1470 Come primo esempio di uso di \func{getaddrinfo} vediamo un programma
1471 elementare di interrogazione del \itindex{resolver}\textit{resolver} basato
1472 questa funzione, il cui corpo principale è riportato in
1473 fig.~\ref{fig:mygetaddr_example}. Il codice completo del programma, compresa
1474 la gestione delle opzioni in cui è gestita l'eventuale inizializzazione
1475 dell'argomento \var{hints} per restringere le ricerche su protocolli, tipi di
1476 socket o famiglie di indirizzi, è disponibile nel file \texttt{mygetaddr.c}
1477 dei sorgenti allegati alla guida.
1479 \begin{figure}[!htb]
1480 \footnotesize \centering
1481 \begin{minipage}[c]{15cm}
1482 \includecodesample{listati/mygetaddr.c}
1485 \caption{Esempio di codice per la risoluzione di un indirizzo.}
1486 \label{fig:mygetaddr_example}
1489 Il corpo principale inizia controllando (\texttt{\small 1--5}) il numero di
1490 argomenti passati, che devono essere sempre due, e corrispondere
1491 rispettivamente all'indirizzo ed al nome del servizio da risolvere. A questo
1492 segue la chiamata (\texttt{\small 7}) alla funzione \func{getaddrinfo}, ed il
1493 successivo controllo (\texttt{\small 8--11}) del suo corretto funzionamento,
1494 senza il quale si esce immediatamente stampando il relativo codice di errore.
1496 Se la funzione ha restituito un valore nullo il programma prosegue
1497 inizializzando (\texttt{\small 12}) il puntatore \var{ptr} che sarà usato nel
1498 successivo ciclo (\texttt{\small 14--35}) di scansione della lista delle
1499 strutture \struct{addrinfo} restituite dalla funzione. Prima di eseguire
1500 questa scansione (\texttt{\small 12}) viene stampato il valore del nome
1501 canonico che è presente solo nella prima struttura.
1503 La scansione viene ripetuta (\texttt{\small 14}) fintanto che si ha un
1504 puntatore valido. La selezione principale è fatta sul campo \var{ai\_family},
1505 che stabilisce a quale famiglia di indirizzi fa riferimento la struttura in
1506 esame. Le possibilità sono due, un indirizzo IPv4 o IPv6, se nessuna delle due
1507 si verifica si provvede (\texttt{\small 27--30}) a stampare un messaggio di
1508 errore ed uscire.\footnote{questa eventualità non dovrebbe mai verificarsi,
1509 almeno fintanto che la funzione \func{getaddrinfo} lavora correttamente.}
1511 Per ciascuno delle due possibili famiglie di indirizzi si estraggono le
1512 informazioni che poi verranno stampate alla fine del ciclo (\texttt{\small
1513 31--34}). Il primo caso esaminato (\texttt{\small 15--21}) è quello degli
1514 indirizzi IPv4, nel qual caso prima se ne stampa l'identificazione
1515 (\texttt{\small 16}) poi si provvede a ricavare la struttura degli indirizzi
1516 (\texttt{\small 17}) indirizzata dal campo \var{ai\_addr}, eseguendo un
1517 opportuno casting del puntatore per poter estrarre da questa la porta
1518 (\texttt{\small 18}) e poi l'indirizzo (\texttt{\small 19}) che verrà
1519 convertito con una chiamata ad \func{inet\_ntop}.
1521 La stessa operazione (\texttt{\small 21--27}) viene ripetuta per gli indirizzi
1522 IPv6, usando la rispettiva struttura degli indirizzi. Si noti anche come in
1523 entrambi i casi per la chiamata a \func{inet\_ntop} si sia dovuto passare il
1524 puntatore al campo contenente l'indirizzo IP nella struttura puntata dal campo
1525 \var{ai\_addr}.\footnote{il meccanismo è complesso a causa del fatto che al
1526 contrario di IPv4, in cui l'indirizzo IP può essere espresso con un semplice
1527 numero intero, in IPv6 questo deve essere necessariamente fornito come
1528 struttura, e pertanto anche se nella struttura puntata da \var{ai\_addr}
1529 sono presenti direttamente i valori finali, per l'uso con \func{inet\_ntop}
1530 occorre comunque passare un puntatore agli stessi (ed il costrutto
1531 \code{\&addr6->sin6\_addr} è corretto in quanto l'operatore \texttt{->} ha
1532 on questo caso precedenza su \texttt{\&}).}
1534 Una volta estratte dalla struttura \struct{addrinfo} tutte le informazioni
1535 relative alla risoluzione richiesta e stampati i relativi valori, l'ultimo
1536 passo (\texttt{\small 34}) è di estrarre da \var{ai\_next} l'indirizzo della
1537 eventuale successiva struttura presente nella lista e ripetere il ciclo, fin
1538 tanto che, completata la scansione, questo avrà un valore nullo e si potrà
1539 terminare (\texttt{\small 36}) il programma.
1541 Si tenga presente che \func{getaddrinfo} non garantisce nessun particolare
1542 ordinamento della lista delle strutture \struct{addrinfo} restituite, anche se
1543 usualmente i vari indirizzi IP (se ne è presente più di uno) sono forniti
1544 nello stesso ordine in cui vengono inviati dal server DNS. In particolare
1545 nulla garantisce che vengano forniti prima i dati relativi ai servizi di un
1546 determinato protocollo o tipo di socket, se ne sono presenti di diversi. Se
1547 allora utilizziamo il nostro programma potremo verificare il risultato:
1549 [piccardi@gont sources]$ ./mygetaddr -c gapil.truelite.it echo
1550 Canonical name sources2.truelite.it
1552 Indirizzo 62.48.34.25
1556 Indirizzo 62.48.34.25
1562 Una volta estratti i risultati dalla \itindex{linked~list}\textit{linked list}
1563 puntata da \param{res} se questa non viene più utilizzata si dovrà avere cura
1564 di disallocare opportunamente tutta la memoria, per questo viene fornita
1565 l'apposita funzione \funcd{freeaddrinfo}, il cui prototipo è:
1569 \funcdecl{void freeaddrinfo(struct addrinfo *res)}
1571 Libera la memoria allocata da una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}.
1573 \bodydesc{La funzione non restituisce nessun codice di errore.}
1576 La funzione prende come unico argomento il puntatore \param{res}, ottenuto da
1577 una precedente chiamata a \func{getaddrinfo}, e scandisce la lista delle
1578 strutture per liberare tutta la memoria allocata. Dato che la funzione non ha
1579 valori di ritorno deve essere posta molta cura nel passare un valore valido
1582 Si tenga presente infine che se si copiano i risultati da una delle strutture
1583 \struct{addrinfo} restituite nella lista indicizzata da \param{res}, occorre
1584 avere cura di eseguire una \itindex{deep~copy}\textit{deep copy} in cui
1585 si copiano anche tutti i dati presenti agli indirizzi contenuti nella
1586 struttura \struct{addrinfo}, perché una volta disallocati i dati con
1587 \func{freeaddrinfo} questi non sarebbero più disponibili.
1589 Anche la nuova interfaccia definita da POSIX prevede una nuova funzione per
1590 eseguire la risoluzione inversa e determinare nomi di servizi e di dominio
1591 dati i rispettivi valori numerici. La funzione che sostituisce le varie
1592 \func{gethostbyname}, \func{getipnodebyname} e \func{getservname} è
1593 \funcd{getnameinfo}, ed il suo prototipo è:
1595 \headdecl{sys/socket.h}
1598 \funcdecl{int getnameinfo(const struct sockaddr *sa, socklen\_t salen, char
1599 *host, size\_t hostlen, char *serv, size\_t servlen, int flags)}
1601 Risolve il contenuto di una struttura degli indirizzi in maniera
1602 indipendente dal protocollo.
1604 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e un codice di
1605 errore diverso da zero altrimenti.}
1608 La principale caratteristica di \func{getnameinfo} è che la funzione è in
1609 grado di eseguire una risoluzione inversa in maniera indipendente dal
1610 protocollo; il suo primo argomento \param{sa} infatti è il puntatore ad una
1611 struttura degli indirizzi generica, che può contenere sia indirizzi IPv4 che
1612 IPv6, la cui dimensione deve comunque essere specificata con l'argomento
1615 I risultati della funzione saranno restituiti nelle due stringhe puntate da
1616 \param{host} e \param{serv}, che dovranno essere state precedentemente
1617 allocate per una lunghezza massima che deve essere specificata con gli altri
1618 due argomenti \param{hostlen} e \param{servlen}. Si può, quando non si è
1619 interessati ad uno dei due, passare il valore \const{NULL} come argomento,
1620 così che la corrispondente informazione non verrà richiesta. Infine l'ultimo
1621 argomento \param{flags} è una maschera binaria i cui bit consentono di
1622 impostare le modalità con cui viene eseguita la ricerca, e deve essere
1623 specificato attraverso l'OR aritmetico dei valori illustrati in
1624 tab.~\ref{tab:getnameinfo_flags}.
1629 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1631 \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
1634 \const{NI\_NOFQDN} & richiede che venga restituita solo il nome della
1635 macchina all'interno del dominio al posto del
1636 nome completo (FQDN).\\
1637 \const{NI\_NUMERICHOST}& richiede che venga restituita la forma numerica
1638 dell'indirizzo (questo succede sempre se il nome
1639 non può essere ottenuto).\\
1640 \const{NI\_NAMEREQD} & richiede la restituzione di un errore se il nome
1641 non può essere risolto.\\
1642 \const{NI\_NUMERICSERV}& richiede che il servizio venga restituito in
1643 forma numerica (attraverso il numero di porta).\\
1644 \const{NI\_DGRAM} & richiede che venga restituito il nome del
1645 servizio su UDP invece che quello su TCP per quei
1646 pichi servizi (porte 512-214) che soni diversi
1647 nei due protocolli.\\
1650 \caption{Costanti associate ai bit dell'argomento \param{flags} della
1651 funzione \func{getnameinfo}.}
1652 \label{tab:getnameinfo_flags}
1655 La funzione ritorna zero in caso di successo, e scrive i propri risultati agli
1656 indirizzi indicati dagli argomenti \param{host} e \param{serv} come stringhe
1657 terminate dal carattere NUL, a meno che queste non debbano essere troncate
1658 qualora la loro dimensione ecceda quelle specificate dagli argomenti
1659 \param{hostlen} e \param{servlen}. Sono comunque definite le due costanti
1660 \const{NI\_MAXHOST} e \const{NI\_MAXSERV}\footnote{in Linux le due costanti
1661 sono definite in \file{netdb.h} ed hanno rispettivamente il valore 1024 e
1662 12.} che possono essere utilizzate come limiti massimi. In caso di errore
1663 viene restituito invece un codice che assume gli stessi valori illustrati in
1664 tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}.
1666 A questo punto possiamo fornire degli esempi di utilizzo della nuova
1667 interfaccia, adottandola per le precedenti implementazioni del client e del
1668 server per il servizio \textit{echo}; dato che l'uso delle funzioni appena
1669 illustrate (in particolare di \func{getaddrinfo}) è piuttosto complesso,
1670 essendo necessaria anche una impostazione diretta dei campi dell'argomento
1671 \param{hints}, provvederemo una interfaccia semplificata per i due casi visti
1672 finora, quello in cui si specifica nel client un indirizzo remoto per la
1673 connessione al server, e quello in cui si specifica nel server un indirizzo
1674 locale su cui porsi in ascolto.
1676 La prima funzione della nostra interfaccia semplificata è \func{sockconn} che
1677 permette di ottenere un socket, connesso all'indirizzo ed al servizio
1678 specificati. Il corpo della funzione è riportato in
1679 fig.~\ref{fig:sockconn_code}, il codice completo è nel file \file{SockUtil.c}
1680 dei sorgenti allegati alla guida, che contiene varie funzioni di utilità per
1683 \begin{figure}[!htb]
1684 \footnotesize \centering
1685 \begin{minipage}[c]{15cm}
1686 \includecodesample{listati/sockconn.c}
1689 \caption{Il codice della funzione \func{sockconn}.}
1690 \label{fig:sockconn_code}
1693 La funzione prende quattro argomenti, i primi due sono le stringhe che
1694 indicano il nome della macchina a cui collegarsi ed il relativo servizio su
1695 cui sarà effettuata la risoluzione; seguono il protocollo da usare (da
1696 specificare con il valore numerico di \file{/etc/protocols}) ed il tipo di
1697 socket (al solito specificato con i valori illustrati in
1698 sez.~\ref{sec:sock_type}). La funzione ritorna il valore del file descriptor
1699 associato al socket (un numero positivo) in caso di successo, o -1 in caso di
1700 errore; per risolvere il problema di non poter passare indietro i valori di
1701 ritorno di \func{getaddrinfo} contenenti i relativi codici di
1702 errore\footnote{non si può avere nessuna certezza che detti valori siano
1703 negativi, è questo è invece necessario per evitare ogni possibile ambiguità
1704 nei confronti del valore di ritorno in caso di successo.} si sono stampati i
1705 messaggi d'errore direttamente nella funzione.
1707 Una volta definite le variabili necessarie (\texttt{\small 3--5}) la funzione
1708 prima (\texttt{\small 6}) azzera il contenuto della struttura \var{hint} e poi
1709 provvede (\texttt{\small 7--9}) ad inizializzarne i valori necessari per la
1710 chiamata (\texttt{\small 10}) a \func{getaddrinfo}. Di quest'ultima si
1711 controlla (\texttt{\small 12-16}) il codice di ritorno, in modo da stampare un
1712 avviso di errore, azzerare \var{errno} ed uscire in caso di errore. Dato che
1713 ad una macchina possono corrispondere più indirizzi IP, e di tipo diverso (sia
1714 IPv4 che IPv6), mentre il servizio può essere in ascolto soltanto su uno solo
1715 di questi, si provvede a tentare la connessione per ciascun indirizzo
1716 restituito all'interno di un ciclo (\texttt{\small 18-40}) di scansione della
1717 lista restituita da \func{getaddrinfo}, ma prima (\texttt{\small 17}) si salva
1718 il valore del puntatore per poterlo riutilizzare alla fine per disallocare la
1721 Il ciclo viene ripetuto (\texttt{\small 18}) fintanto che si hanno indirizzi
1722 validi, ed inizia (\texttt{\small 19}) con l'apertura del socket; se questa
1723 fallisce si controlla (\texttt{\small 20}) se sono disponibili altri
1724 indirizzi, nel qual caso si passa al successivo (\texttt{\small 21}) e si
1725 riprende (\texttt{\small 22}) il ciclo da capo; se non ve ne sono si stampa
1726 l'errore ritornando immediatamente (\texttt{\small 24-27}). Quando la
1727 creazione del socket ha avuto successo si procede (\texttt{\small 29})
1728 direttamente con la connessione, di nuovo in caso di fallimento viene ripetuto
1729 (\texttt{\small 30--38}) il controllo se vi sono o no altri indirizzi da
1730 provare nella stessa modalità fatta in precedenza, aggiungendovi però in
1731 entrambi i casi (\texttt{\small 32} e (\texttt{\small 36}) la chiusura del
1732 socket precedentemente aperto, che non è più utilizzabile.
1734 Se la connessione ha avuto successo invece si termina (\texttt{\small 39})
1735 direttamente il ciclo, e prima di ritornare (\texttt{\small 31}) il valore del
1736 file descriptor del socket si provvede (\texttt{\small 30}) a liberare le
1737 strutture \struct{addrinfo} allocate da \func{getaddrinfo} utilizzando il
1738 valore del relativo puntatore precedentemente (\texttt{\small 17}) salvato.
1739 Si noti come per la funzione sia del tutto irrilevante se la struttura
1740 ritornata contiene indirizzi IPv6 o IPv4, in quanto si fa uso direttamente dei
1741 dati relativi alle strutture degli indirizzi di \struct{addrinfo} che sono
1742 \textsl{opachi} rispetto all'uso della funzione \func{connect}.
1744 \begin{figure}[!htb]
1745 \footnotesize \centering
1746 \begin{minipage}[c]{15cm}
1747 \includecodesample{listati/TCP_echo_fifth.c}
1750 \caption{Il nuovo codice per la connessione del client \textit{echo}.}
1751 \label{fig:TCP_echo_fifth}
1754 Per usare questa funzione possiamo allora modificare ulteriormente il nostro
1755 programma client per il servizio \textit{echo}; in questo caso rispetto al
1756 codice usato finora per collegarsi (vedi fig.~\ref{fig:TCP_echo_client_1})
1757 avremo una semplificazione per cui il corpo principale del nostro client
1758 diventerà quello illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}, in cui le
1759 chiamate a \func{socket}, \func{inet\_pton} e \func{connect} sono sostituite
1760 da una singola chiamata a \func{sockconn}. Inoltre il nuovo client (il cui
1761 codice completo è nel file \file{TCP\_echo\_fifth.c} dei sorgenti allegati)
1762 consente di utilizzare come argomento del programma un nome a dominio al posto
1763 dell'indirizzo numerico, e può utilizzare sia indirizzi IPv4 che IPv6.
1765 \begin{figure}[!htb]
1766 \footnotesize \centering
1767 \begin{minipage}[c]{15cm}
1768 \includecodesample{listati/sockbind.c}
1771 \caption{Il codice della funzione \func{sockbind}.}
1772 \label{fig:sockbind_code}
1775 La seconda funzione di ausilio è \func{sockbind}, il cui corpo principale è
1776 riportato in fig.~\ref{fig:sockbind_code} (al solito il sorgente completo è
1777 nel file \file{sockbind.c} dei sorgenti allegati alla guida). Come si può
1778 notare la funzione è del tutto analoga alla precedente \func{sockconn}, e
1779 prende gli stessi argomenti, però invece di eseguire una connessione con
1780 \func{connect} si limita a chiamare \func{bind} per collegare il socket ad una
1783 Dato che la funzione è pensata per essere utilizzata da un server ci si può
1784 chiedere a quale scopo mantenere l'argomento \param{host} quando l'indirizzo
1785 di questo è usualmente noto. Si ricordi però quanto detto in
1786 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, relativamente al significato della scelta di un
1787 indirizzo specifico come argomento di \func{bind}, che consente di porre il
1788 server in ascolto su uno solo dei possibili diversi indirizzi presenti su di
1789 una macchina. Se non si vuole che la funzione esegua \func{bind} su un
1790 indirizzo specifico, ma utilizzi l'indirizzo generico, occorrerà avere cura di
1791 passare un valore \const{NULL} come valore per l'argomento \var{host}; l'uso
1792 del valore \const{AI\_PASSIVE} serve ad ottenere il valore generico nella
1793 rispettiva struttura degli indirizzi.
1795 Come già detto la funzione è analoga a \func{sockconn} ed inizia azzerando ed
1796 inizializzando (\texttt{\small 6-11}) opportunamente la struttura \var{hint}
1797 con i valori ricevuti come argomenti, soltanto che in questo caso si è usata
1798 (\texttt{\small 8}) una impostazione specifica dei flag di \var{hint} usando
1799 \const{AI\_PASSIVE} per indicare che il socket sarà usato per una apertura
1800 passiva. Per il resto la chiamata (\texttt{\small 12-18}) a \func{getaddrinfo}
1801 e ed il ciclo principale (\texttt{\small 20--42}) sono identici, solo che si è
1802 sostituita (\texttt{\small 31}) la chiamata a \func{connect} con una chiamata
1803 a \func{bind}. Anche la conclusione (\texttt{\small 43--44}) della funzione è
1806 Si noti come anche in questo caso si siano inserite le stampe degli errori
1807 sullo standard error, nonostante la funzione possa essere invocata da un
1808 demone. Nel nostro caso questo non è un problema in quanto se la funzione non
1809 ha successo il programma deve uscire immediatamente prima di essere posto in
1810 background, e può quindi scrivere gli errori direttamente sullo standard
1813 \begin{figure}[!htb]
1814 \footnotesize \centering
1815 \begin{minipage}[c]{15cm}
1816 \includecodesample{listati/TCP_echod_third.c}
1819 \caption{Nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo}.}
1820 \label{fig:TCP_echod_third}
1823 Con l'uso di questa funzione si può modificare anche il codice del nostro
1824 server \textit{echo}, che rispetto a quanto illustrato nella versione iniziale
1825 di fig.~\ref{fig:TCP_echo_server_first_code} viene modificato nella forma
1826 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. In questo caso il socket su cui
1827 porsi in ascolto viene ottenuto (\texttt{\small 15--18}) da \func{sockbind}
1828 che si cura anche della eventuale risoluzione di un indirizzo specifico sul
1829 quale si voglia far ascoltare il server.
1833 \section{Le opzioni dei socket}
1834 \label{sec:sock_options}
1836 Benché dal punto di vista del loro uso come canali di trasmissione di dati i
1837 socket siano trattati allo stesso modo dei file, ed acceduti tramite i file
1838 descriptor, la normale interfaccia usata per la gestione dei file non è
1839 sufficiente a poterne controllare tutte le caratteristiche, che variano tra
1840 l'altro a seconda del loro tipo (e della relativa forma di comunicazione
1841 sottostante). In questa sezione vedremo allora quali sono le funzioni dedicate
1842 alla gestione delle caratteristiche specifiche dei vari tipi di socket, le
1843 cosiddette \textit{socket options}.
1846 \subsection{Le funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}}
1847 \label{sec:sock_setsockopt}
1849 Le varie caratteristiche dei socket possono essere gestite attraverso l'uso di
1850 due funzioni generiche che permettono rispettivamente di impostarle e di
1851 recuperarne il valore corrente. La prima di queste due funzioni, quella usata
1852 per impostare le \textit{socket options}, è \funcd{setsockopt}, ed il suo
1855 \headdecl{sys/socket.h}
1856 \headdecl{sys/types.h}
1858 \funcdecl{int setsockopt(int sock, int level, int optname, const void
1859 *optval, socklen\_t optlen)}
1860 Imposta le opzioni di un socket.
1862 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1863 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1865 \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
1866 \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} non è valido.
1867 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{optlen} non è valido.
1868 \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
1870 \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
1877 Il primo argomento della funzione, \param{sock}, indica il socket su cui si
1878 intende operare; per indicare l'opzione da impostare si devono usare i due
1879 argomenti successivi, \param{level} e \param{optname}. Come abbiamo visto in
1880 sez.~\ref{sec:net_protocols} i protocolli di rete sono strutturati su vari
1881 livelli, ed l'interfaccia dei socket può usarne più di uno. Si avranno allora
1882 funzionalità e caratteristiche diverse per ciascun protocollo usato da un
1883 socket, e quindi saranno anche diverse le opzioni che si potranno impostare
1884 per ciascun socket, a seconda del \textsl{livello} (trasporto, rete, ecc.) su
1885 cui si vuole andare ad operare.
1887 Il valore di \param{level} seleziona allora il protocollo su cui vuole
1888 intervenire, mentre \param{optname} permette di scegliere su quale delle
1889 opzioni che sono definite per quel protocollo si vuole operare. In sostanza la
1890 selezione di una specifica opzione viene fatta attraverso una coppia di valori
1891 \param{level} e \param{optname} e chiaramente la funzione avrà successo
1892 soltanto se il protocollo in questione prevede quella opzione ed è utilizzato
1893 dal socket. Infine \param{level} prevede anche il valore speciale
1894 \const{SOL\_SOCKET} usato per le opzioni generiche che sono disponibili per
1895 qualunque tipo di socket.
1897 I valori usati per \param{level}, corrispondenti ad un dato protocollo usato
1898 da un socket, sono quelli corrispondenti al valore numerico che identifica il
1899 suddetto protocollo in \file{/etc/protocols}; dato che la leggibilità di un
1900 programma non trarrebbe certo beneficio dall'uso diretto dei valori numerici,
1901 più comunemente si indica il protocollo tramite le apposite costanti
1902 \texttt{SOL\_*} riportate in tab.~\ref{tab:sock_option_levels}, dove si sono
1903 riassunti i valori che possono essere usati per l'argomento
1904 \param{level}.\footnote{la notazione in questo caso è, purtroppo, abbastanza
1905 confusa: infatti in Linux il valore si può impostare sia usando le costanti
1906 \texttt{SOL\_*}, che le analoghe \texttt{IPPROTO\_*} (citate anche da
1907 Stevens in \cite{UNP1}); entrambe hanno gli stessi valori che sono
1908 equivalenti ai numeri di protocollo di \file{/etc/protocols}, con una
1909 eccezione specifica, che è quella del protocollo ICMP, per la quale non
1910 esista una costante, il che è comprensibile dato che il suo valore, 1, è
1911 quello che viene assegnato a \const{SOL\_SOCKET}.}
1916 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
1918 \textbf{Livello} & \textbf{Significato} \\
1921 \const{SOL\_SOCKET}& opzioni generiche dei socket.\\
1922 \const{SOL\_IP} & opzioni specifiche per i socket che usano IPv4.\\
1923 \const{SOL\_TCP} & opzioni per i socket che usano TCP.\\
1924 \const{SOL\_IPV6} & opzioni specifiche per i socket che usano IPv6.\\
1925 \const{SOL\_ICMPV6}& opzioni specifiche per i socket che usano ICMPv6.\\
1928 \caption{Possibili valori dell'argomento \param{level} delle
1929 funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}.}
1930 \label{tab:sock_option_levels}
1933 Il quarto argomento, \param{optval} è un puntatore ad una zona di memoria che
1934 contiene i dati che specificano il valore dell'opzione che si vuole passare al
1935 socket, mentre l'ultimo argomento \param{optlen},\footnote{questo argomento è
1936 in realtà sempre di tipo \ctyp{int}, come era nelle \acr{libc4} e
1937 \acr{libc5}; l'uso di \ctyp{socklen\_t} è stato introdotto da POSIX (valgono
1938 le stesse considerazioni per l'uso di questo tipo di dato fatte in
1939 sez.~\ref{sec:TCP_func_accept}) ed adottato dalle \acr{glibc}.} è la
1940 dimensione in byte dei dati presenti all'indirizzo indicato da \param{optval}.
1941 Dato che il tipo di dati varia a seconda dell'opzione scelta, occorrerà
1942 individuare qual è quello che deve essere usato, ed utilizzare le opportune
1945 La gran parte delle opzioni utilizzano per \param{optval} un valore intero, se
1946 poi l'opzione esprime una condizione logica, il valore è sempre un intero, ma
1947 si dovrà usare un valore non nullo per abilitarla ed un valore nullo per
1948 disabilitarla. Se invece l'opzione non prevede di dover ricevere nessun tipo
1949 di valore si deve impostare \param{optval} a \const{NULL}. Un piccolo numero
1950 di opzioni però usano dei tipi di dati peculiari, è questo il motivo per cui
1951 \param{optval} è stato definito come puntatore generico.
1953 La seconda funzione usata per controllare le proprietà dei socket è
1954 \funcd{getsockopt}, che serve a leggere i valori delle opzioni dei socket ed a
1955 farsi restituire i dati relativi al loro funzionamento; il suo prototipo è:
1957 \headdecl{sys/socket.h}
1958 \headdecl{sys/types.h}
1960 \funcdecl{int getsockopt(int s, int level, int optname, void *optval,
1961 socklen\_t *optlen)} Legge le opzioni di un socket.
1963 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1964 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1966 \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
1967 \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} o quello di
1968 \param{optlen} non è valido.
1969 \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
1971 \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
1977 I primi tre argomenti sono identici ed hanno lo stesso significato di quelli
1978 di \func{setsockopt}, anche se non è detto che tutte le opzioni siano definite
1979 per entrambe le funzioni. In questo caso \param{optval} viene usato per
1980 ricevere le informazioni ed indica l'indirizzo a cui andranno scritti i dati
1981 letti dal socket, infine \param{optlen} diventa un puntatore ad una variabile
1982 che viene usata come \itindex{value~result~argument}\textit{value result
1983 argument} per indicare, prima della chiamata della funzione, la lunghezza
1984 del buffer allocato per \param{optval} e per ricevere indietro, dopo la
1985 chiamata della funzione, la dimensione effettiva dei dati scritti su di esso.
1986 Se la dimensione del buffer allocato per \param{optval} non è sufficiente si
1991 \subsection{Le opzioni generiche}
1992 \label{sec:sock_generic_options}
1994 Come accennato esiste un insieme generico di opzioni dei socket che possono
1995 applicarsi a qualunque tipo di socket,\footnote{una descrizione di queste
1996 opzioni è generalmente disponibile nella settima sezione delle pagine di
1997 manuale, nel caso specifico la si può consultare con \texttt{man 7 socket}.}
1998 indipendentemente da quale protocollo venga poi utilizzato. Se si vuole
1999 operare su queste opzioni generiche il livello da utilizzare è
2000 \const{SOL\_SOCKET}; si è riportato un elenco di queste opzioni in
2001 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}.
2007 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
2009 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2010 \textbf{Descrizione}\\
2013 \const{SO\_KEEPALIVE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2014 controlla l'attività della connessione.\\
2015 \const{SO\_OOBINLINE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2016 lascia in linea i dati \itindex{out-of-band}
2017 \textit{out-of-band}.\\
2018 \const{SO\_RCVLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2019 basso livello sul buffer di ricezione.\\
2020 \const{SO\_SNDLOWAT} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2021 basso livello sul buffer di trasmissione.\\
2022 \const{SO\_RCVTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2023 timeout in ricezione.\\
2024 \const{SO\_SNDTIMEO} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{timeval}&
2025 timeout in trasmissione.\\
2026 \const{SO\_BSDCOMPAT}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2027 abilita la compatibilità con BSD.\\
2028 \const{SO\_PASSCRED} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2029 abilita la ricezione di credenziali.\\
2030 \const{SO\_PEERCRED} &$\bullet$& & &\texttt{ucred}&
2031 restituisce le credenziali del processo remoto.\\
2032 \const{SO\_BINDTODEVICE}&$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{char *}&
2033 lega il socket ad un dispositivo.\\
2034 \const{SO\_DEBUG} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2035 abilita il debugging sul socket.\\
2036 \const{SO\_REUSEADDR}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2037 consente il riutilizzo di un indirizzo locale.\\
2038 \const{SO\_TYPE} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2039 restituisce il tipo di socket.\\
2040 \const{SO\_ACCEPTCONN}&$\bullet$& & &\texttt{int}&
2041 indica se il socket è in ascolto.\\
2042 \const{SO\_DONTROUTE}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2043 non invia attraverso un gateway.\\
2044 \const{SO\_BROADCAST}&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2045 attiva o disattiva il \itindex{broadcast}
2046 \textit{broadcast}.\\
2047 \const{SO\_SNDBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2048 imposta dimensione del buffer di trasmissione.\\
2049 \const{SO\_RCVBUF} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2050 imposta dimensione del buffer di ricezione.\\
2051 \const{SO\_LINGER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{linger}&
2052 indugia nella chiusura con dati da spedire.\\
2053 \const{SO\_PRIORITY} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2054 imposta la priorità del socket.\\
2055 \const{SO\_ERROR} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2056 riceve e cancella gli errori pendenti.\\
2059 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_SOCKET}.}
2060 \label{tab:sock_opt_socklevel}
2063 La tabella elenca le costanti che identificano le singole opzioni da usare
2064 come valore per \param{optname}; le due colonne seguenti indicano per quali
2065 delle due funzioni (\func{getsockopt} o \func{setsockopt}) l'opzione è
2066 disponibile, mentre la colonna successiva indica, quando di ha a che fare con
2067 un valore di \param{optval} intero, se l'opzione è da considerare un numero o
2068 un valore logico. Si è inoltre riportato sulla quinta colonna il tipo di dato
2069 usato per \param{optval} ed una breve descrizione del significato delle
2070 singole opzioni sulla sesta.
2072 Le descrizioni delle opzioni presenti in tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel}
2073 sono estremamente sommarie, è perciò necessario fornire un po' più di
2074 informazioni. Alcune opzioni inoltre hanno una notevole rilevanza nella
2075 gestione dei socket, e pertanto il loro utilizzo sarà approfondito
2076 separatamente in sez.~\ref{sec:sock_options_main}. Quello che segue è quindi
2077 soltanto un elenco più dettagliato della breve descrizione di
2078 tab.~\ref{tab:sock_opt_socklevel} sul significato delle varie opzioni:
2079 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2081 \item[\const{SO\_KEEPALIVE}] questa opzione abilita un meccanismo di verifica
2082 della persistenza di una connessione associata al socket (ed è pertanto
2083 effettiva solo sui socket che supportano le connessioni, ed è usata
2084 principalmente con il TCP). L'opzione utilizza per \param{optval} un intero
2085 usato come valore logico. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono
2086 forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2088 \item[\const{SO\_OOBINLINE}] se questa opzione viene abilitata i dati
2089 \itindex{out-of-band} \textit{out-of-band} vengono inviati direttamente nel
2090 flusso di dati del socket (e sono quindi letti con una normale \func{read})
2091 invece che restare disponibili solo per l'accesso con l'uso del flag
2092 \const{MSG\_OOB} di \func{recvmsg}. L'argomento è trattato in dettaglio in
2093 sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}. L'opzione funziona soltanto con socket che
2094 supportino i dati \itindex{out-of-band} \textit{out-of-band} (non ha senso
2095 per socket UDP ad esempio), ed utilizza per \param{optval} un intero usato
2098 \item[\const{SO\_RCVLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2099 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di ricezione
2100 perché il kernel passi i dati all'utente, restituendoli ad una \func{read} o
2101 segnalando ad una \func{select} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che ci
2102 sono dati in ingresso. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che
2103 specifica il numero di byte, ma con Linux questo valore è sempre 1 e non può
2104 essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore mentre
2105 \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2107 \item[\const{SO\_SNDLOWAT}] questa opzione imposta il valore che indica il
2108 numero minimo di byte che devono essere presenti nel buffer di scrittura
2109 perché il kernel li invii al protocollo successivo, consentendo ad una
2110 \func{write} di ritornare o segnalando ad una \func{select} (vedi
2111 sez.~\ref{sec:TCP_sock_select}) che è possibile eseguire una scrittura.
2112 L'opzione utilizza per \param{optval} un intero che specifica il numero di
2113 byte, come per la precedente \const{SO\_RCVLOWAT} con Linux questo valore è
2114 sempre 1 e non può essere cambiato; \func{getsockopt} leggerà questo valore
2115 mentre \func{setsockopt} darà un errore di \errcode{ENOPROTOOPT}.
2117 \item[\const{SO\_RCVTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2118 sulle operazioni di lettura da un socket, e prende per \param{optval} una
2119 struttura di tipo \struct{timeval} (vedi fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct})
2120 identica a quella usata con \func{select}. Con \func{getsockopt} si può
2121 leggere il valore attuale, mentre con \func{setsockopt} si imposta il tempo
2122 voluto, usando un valore nullo per \struct{timeval} il timeout viene
2125 Se l'opzione viene attivata tutte le volte che una delle funzioni di lettura
2126 (\func{read}, \func{readv}, \func{recv}, \func{recvfrom} e \func{recvmsg})
2127 si blocca in attesa di dati per un tempo maggiore di quello impostato, essa
2128 ritornerà un valore -1 e la variabile \var{errno} sarà impostata con un
2129 errore di \errcode{EAGAIN} e \errcode{EWOULDBLOCK}, così come sarebbe
2130 avvenuto se si fosse aperto il socket in modalità non bloccante.\footnote{in
2131 teoria, se il numero di byte presenti nel buffer di ricezione fosse
2132 inferiore a quello specificato da \const{SO\_RCVLOWAT}, l'effetto potrebbe
2133 essere semplicemente quello di provocare l'uscita delle funzioni di
2134 lettura restituendo il numero di byte fino ad allora ricevuti; dato che
2135 con Linux questo valore è sempre 1 questo caso non esiste.}
2137 In genere questa opzione non è molto utilizzata se si ha a che fare con la
2138 lettura dei dati, in quanto è sempre possibile usare una \func{select} che
2139 consente di specificare un \textit{timeout}; l'uso di \func{select} non
2140 consente però di impostare il timeout per l'uso di \func{connect}, per avere
2141 il quale si può ricorrere a questa opzione.
2143 % TODO verificare il timeout con un programma di test
2145 \item[\const{SO\_SNDTIMEO}] l'opzione permette di impostare un tempo massimo
2146 sulle operazioni di scrittura su un socket, ed usa gli stessi valori di
2147 \const{SO\_RCVTIMEO}. In questo caso però si avrà un errore di
2148 \errcode{EAGAIN} o \errcode{EWOULDBLOCK} per le funzioni di scrittura
2149 \func{write}, \func{writev}, \func{send}, \func{sendto} e \func{sendmsg}
2150 qualora queste restino bloccate per un tempo maggiore di quello specificato.
2152 \item[\const{SO\_BSDCOMPAT}] questa opzione abilita la compatibilità con il
2153 comportamento di BSD (in particolare ne riproduce i bug). Attualmente è una
2154 opzione usata solo per il protocollo UDP e ne è prevista la rimozione in
2155 futuro. L'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore
2158 Quando viene abilitata gli errori riportati da messaggi ICMP per un socket
2159 UDP non vengono passati al programma in user space. Con le versioni 2.0.x
2160 del kernel erano anche abilitate altre opzioni per i socket raw, che sono
2161 state rimosse con il passaggio al 2.2; è consigliato correggere i programmi
2162 piuttosto che usare questa funzione.
2164 \item[\const{SO\_PASSCRED}] questa opzione abilita sui socket unix-domain
2165 (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}) la ricezione dei messaggi di controllo di
2166 tipo \const{SCM\_CREDENTIALS}. Prende come \param{optval} un intero usato
2169 \item[\const{SO\_PEERCRED}] questa opzione restituisce le credenziali del
2170 processo remoto connesso al socket; l'opzione è disponibile solo per socket
2171 unix-domain e può essere usata solo con \func{getsockopt}. Utilizza per
2172 \param{optval} una apposita struttura \struct{ucred} (vedi
2173 sez.~\ref{sec:unix_socket}).
2175 \item[\const{SO\_BINDTODEVICE}] questa opzione permette di \textsl{legare} il
2176 socket ad una particolare interfaccia, in modo che esso possa ricevere ed
2177 inviare pacchetti solo su quella. L'opzione richiede per \param{optval} il
2178 puntatore ad una stringa contenente il nome dell'interfaccia (ad esempio
2179 \texttt{eth0}); utilizzando una stringa nulla o un valore nullo per
2180 \param{optlen} si può rimuovere un precedente collegamento.
2182 Il nome della interfaccia deve essere specificato con una stringa terminata
2183 da uno zero e di lunghezza massima pari a \const{IFNAMSIZ}; l'opzione è
2184 effettiva solo per alcuni tipi di socket, ed in particolare per quelli della
2185 famiglia \const{AF\_INET}; non è invece supportata per i \textit{packet
2186 socket} (vedi sez.~\ref{sec:socket_raw}).
2188 \item[\const{SO\_DEBUG}] questa opzione abilita il debugging delle operazioni
2189 dei socket; l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come
2190 valore logico, e può essere utilizzata solo da un processo con i privilegi
2191 di amministratore (in particolare con la \itindex{capabilities}
2192 \textit{capability} \const{CAP\_NET\_ADMIN}). L'opzione necessita inoltre
2193 dell'opportuno supporto nel kernel;\footnote{deve cioè essere definita la
2194 macro di preprocessore \macro{SOCK\_DEBUGGING} nel file
2195 \file{include/net/sock.h} dei sorgenti del kernel, questo è sempre vero
2196 nei kernel delle serie superiori alla 2.3, per i kernel delle serie
2197 precedenti invece è necessario aggiungere a mano detta definizione; è
2198 inoltre possibile abilitare anche il tracciamento degli stati del TCP
2199 definendo la macro \macro{STATE\_TRACE} in \file{include/net/tcp.h}.}
2200 quando viene abilitata una serie di messaggi con le informazioni di debug
2201 vengono inviati direttamente al sistema del kernel log.\footnote{si tenga
2202 presente che il comportamento è diverso da quanto avviene con BSD, dove
2203 l'opzione opera solo sui socket TCP, causando la scrittura di tutti i
2204 pacchetti inviati sulla rete su un buffer circolare che viene letto da un
2205 apposito programma, \cmd{trpt}.}
2207 \item[\const{SO\_REUSEADDR}] questa opzione permette di eseguire la funzione
2208 \func{bind} su indirizzi locali che siano già in uso da altri socket;
2209 l'opzione utilizza per \param{optval} un intero usato come valore logico.
2210 Questa opzione modifica il comportamento normale dell'interfaccia dei socket
2211 che fa fallire l'esecuzione della funzione \func{bind} con un errore di
2212 \errcode{EADDRINUSE} quando l'indirizzo locale\footnote{più propriamente il
2213 controllo viene eseguito sulla porta.} è già in uso da parte di un altro
2214 socket. Maggiori dettagli sul suo funzionamento sono forniti in
2215 sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2217 \item[\const{SO\_TYPE}] questa opzione permette di leggere il tipo di socket
2218 su cui si opera; funziona solo con \func{getsockopt}, ed utilizza per
2219 \param{optval} un intero in cui verrà restituito il valore numerico che lo
2220 identifica (ad esempio \const{SOCK\_STREAM}).
2222 \item[\const{SO\_ACCEPTCONN}] questa opzione permette di rilevare se il socket
2223 su cui opera è stato posto in modalità di ricezione di eventuali connessioni
2224 con una chiamata a \func{listen}. L'opzione può essere usata soltanto con
2225 \func{getsockopt} e utilizza per \param{optval} un intero in cui viene
2226 restituito 1 se il socket è in ascolto e 0 altrimenti.
2228 \item[\const{SO\_DONTROUTE}] questa opzione forza l'invio diretto dei
2229 pacchetti del socket, saltando ogni processo relativo all'uso della tabella
2230 di routing del kernel. Prende per \param{optval} un intero usato come valore
2233 \item[\const{SO\_BROADCAST}] questa opzione abilita il \itindex{broadcast}
2234 \textit{broadcast}; quanto abilitata i socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM}
2235 riceveranno i pacchetti inviati all'indirizzo di \textit{broadcast}, e
2236 potranno scrivere pacchetti su tale indirizzo. Prende per \param{optval} un
2237 intero usato come valore logico. L'opzione non ha effetti su un socket di
2238 tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2240 \item[\const{SO\_SNDBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2241 uscita del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il numero
2242 di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si può specificare
2243 come argomento per questa opzione sono impostabili tramiti gli opportuni
2244 valori di \func{sysctl} (vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2246 \item[\const{SO\_RCVBUF}] questa opzione imposta la dimensione del buffer di
2247 ingresso del socket. Prende per \param{optval} un intero indicante il numero
2248 di byte. Il valore di default ed il valore massimo che si può specificare
2249 come argomento per questa opzione sono impostabili tramiti gli opportuni
2250 valori di \func{sysctl} (vedi sez.~\ref{sec:sock_sysctl}).
2252 \item[\const{SO\_LINGER}] questa opzione controlla le modalità con cui viene
2253 chiuso un socket quando si utilizza un protocollo che supporta le
2254 connessioni (è pertanto usata con i socket TCP ed ignorata per UDP) e
2255 modifica il comportamento delle funzioni \func{close} e \func{shutdown}.
2256 L'opzione richiede che l'argomento \param{optval} sia una struttura di tipo
2257 \struct{linger}, definita in \texttt{sys/socket.h} ed illustrata in
2258 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Maggiori dettagli sul suo funzionamento
2259 sono forniti in sez.~\ref{sec:sock_options_main}.
2261 \item[\const{SO\_PRIORITY}] questa opzione permette di impostare le priorità
2262 per tutti i pacchetti che sono inviati sul socket, prende per \param{optval}
2263 un valore intero. Con questa opzione il kernel usa il valore per ordinare le
2264 priorità sulle code di rete,\footnote{questo richiede che sia abilitato il
2265 sistema di \textit{Quality of Service} disponibile con le opzioni di
2266 routing avanzato.} i pacchetti con priorità più alta vengono processati
2267 per primi, in modalità che dipendono dalla disciplina di gestione della
2268 coda. Nel caso di protocollo IP questa opzione permette anche di impostare i
2269 valori del campo \textit{type of service} (noto come TOS, vedi
2270 sez.~\ref{sec:IP_header}) per i pacchetti uscenti. Per impostare una
2271 priorità al di fuori dell'intervallo di valori fra 0 e 6 sono richiesti i
2272 privilegi di amministratore con la \itindex{capabilities} capability
2273 \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2275 \item[\const{SO\_ERROR}] questa opzione riceve un errore presente sul socket;
2276 può essere utilizzata soltanto con \func{getsockopt} e prende per
2277 \param{optval} un valore intero.
2281 \subsection{L'uso delle principali opzioni dei socket}
2282 \label{sec:sock_options_main}
2284 La descrizione sintetica del significato delle opzioni generiche dei socket,
2285 riportata nell'elenco in sez.~\ref{sec:sock_generic_options}, è
2286 necessariamente sintetica, alcune di queste però possono essere utilizzate
2287 per controllare delle funzionalità che hanno una notevole rilevanza nella
2288 programmazione dei socket. Per questo motivo faremo in questa sezione un
2289 approfondimento sul significato delle opzioni generiche più importanti.
2292 \index{costante!{SO\_KEEPALIVE}@{{\tt {SO\_KEEPALIVE}}}|(}
2293 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_KEEPALIVE}}
2295 La prima opzione da approfondire è \const{SO\_KEEPALIVE} che permette di
2296 tenere sotto controllo lo stato di una connessione. Una connessione infatti
2297 resta attiva anche quando non viene effettuato alcun traffico su di essa,
2298 questo può comportare che un crollo della connessione, qualora avvenisse ad
2299 esempio in conseguenza di una interruzione completa della rete, potrebbe
2300 passare inosservato.
2302 Se si imposta questa opzione, è invece cura del kernel inviare degli appositi
2303 messaggi sulla rete, detti appunto \textit{keep-alive}, per verificare se la
2304 connessione è attiva. L'opzione funziona soltanto con socket che supportino
2305 le connessioni (non ha senso per socket UDP ad esempio) e si applica
2306 principalmente ai socket TCP.
2308 Con le impostazioni di default (che sono riprese da BSD) Linux emette un
2309 messaggio di \textit{keep-alive}\footnote{in sostanza un segmento ACK vuoto,
2310 cui sarà risposto con un altro segmento ACK vuoto.} verso l'altro capo della
2311 connessione se questa è rimasta senza traffico per più di due ore. Se è tutto
2312 a posto il messaggio viene ricevuto e verrà emesso un segmento ACK di
2313 risposta, alla cui ricezione ripartirà un altro ciclo di attesa per altre due
2314 ore di inattività; il tutto avviene all'interno del kernel e le applicazioni
2315 non riceveranno nessun dato.
2317 In caso di problemi invece si possono avere i due casi già illustrati in
2318 sez.~\ref{sec:TCP_conn_crash} per il caso di terminazione precoce del server:
2319 il primo è quello in cui la macchina remota è caduta ed è stata riavviata, per
2320 cui dopo il riavvio la connessione non viene più riconosciuta,\footnote{si
2321 ricordi che un normale riavvio non ha questo effetto, in quanto in tal caso
2322 si passa per la chiusura del processo, e questo, come illustrato in
2323 sez.~\ref{sec:file_close}, comporta la chiusura del socket con l'invio di un
2324 segmento FIN all'altro capo della connessione, che verrà regolarmente
2325 chiusa.} in questo caso all'invio del messaggio di \textit{keep-alive} si
2326 otterrà come risposta un segmento RST che indica che l'altro capo non
2327 riconosce più l'esistenza della connessione. In tal caso il socket viene
2328 chiuso dopo aver impostato un errore \errcode{ECONNRESET}.
2330 Se invece non viene ricevuta nessuna risposta (indice che la macchina non è
2331 più raggiungibile) l'emissione dei messaggi viene ripetuta ad intervalli di 75
2332 secondi per un massimo di 9 volte\footnote{entrambi questi valori possono
2333 essere opportunamente modificati con gli opportuni parametri illustrati in
2334 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}, si tenga presente che però questo vale a livello
2335 di kernel ed i suddetti valori saranno applicati a \textsl{tutti} i socket.}
2336 (per un totale di 11 minuti e 15 secondi) dopo di che, se non si è ricevuta
2337 nessuna risposta, il socket viene chiuso dopo aver impostato un errore di
2338 \errcode{ETIMEDOUT}. Qualora la connessione si sia ristabilita e si riceva un
2339 successivo messaggio di risposta il ciclo riparte come se niente fosse
2340 avvenuto. Infine se invece si riceve come risposta un pacchetto ICMP di
2341 destinazione irraggiungibile (vedi sez.~\ref{sec:icmp_protocol_xxx}), verrà
2342 restituito l'errore corrispondente.
2344 In generale questa opzione serve per individuare una caduta della connessione
2345 anche quando non si sta facendo traffico su di essa. Viene usata
2346 principalmente sui server per evitare di mantenere impegnate le risorse che
2347 verrebbero dedicate a trattare delle connessioni che in realtà sono già
2348 terminate (quelle che vengono anche chiamate connessioni
2349 \textsl{semi-aperte}); in tutti quei casi cioè in cui il server si trova in
2350 attesa di dati in ingresso su una connessione che non arriveranno mai perché o
2351 il client sull'altro capo non è più attivo o non è più in grado di comunicare
2352 con il server via rete.
2354 \begin{figure}[!htb]
2355 \footnotesize \centering
2356 \begin{minipage}[c]{15cm}
2357 \includecodesample{listati/TCP_echod_fourth.c}
2360 \caption{La sezione della nuova versione del server del servizio
2361 \textit{echo} che prevede l'attivazione del \textit{keepalive} sui
2363 \label{fig:echod_keepalive_code}
2366 Abilitandola dopo un certo tempo le connessioni effettivamente terminate
2367 verrano comunque chiuse per cui, utilizzando ad esempio una \func{select}, se
2368 be potrà rilevare la conclusione e ricevere il relativo errore. Si tenga
2369 presente però che non può avere la certezza assoluta che un errore di
2370 \errcode{ETIMEDOUT} ottenuto dopo aver abilitato questa opzione corrisponda
2371 necessariamente ad una reale conclusione della connessione, il problema
2372 potrebbe anche essere dovuto ad un problema di routing che perduri per un
2373 tempo maggiore di quello impiegato nei vari tentativi di ritrasmissione del
2374 \textit{keep-alive} (anche se questa non è una condizione molto probabile).
2376 Come esempio dell'utilizzo di questa opzione introduciamo all'interno del
2377 nostro server per il servizio \textit{echo} la nuova opzione \texttt{-k} che
2378 permette di attivare il \textit{keep-alive} sui socket; tralasciando la parte
2379 relativa alla gestione di detta opzione (che si limita ad assegnare ad 1 la
2380 variabile \var{keepalive}) tutte le modifiche al server sono riportate in
2381 fig.~\ref{fig:echod_keepalive_code}. Al solito il codice completo è contenuto
2382 nel file \texttt{TCP\_echod\_fourth.c} dei sorgenti allegati alla guida.
2384 Come si può notare la variabile \var{keepalive} è preimpostata (\texttt{\small
2385 8}) ad un valore nullo; essa viene utilizzata sia come variabile logica per
2386 la condizione (\texttt{\small 14}) che controlla l'attivazione del
2387 \textit{keep-alive} che come valore dell'argomento \param{optval} della
2388 chiamata a \func{setsockopt} (\texttt{\small 16}). A seconda del suo valore
2389 tutte le volte che un processo figlio viene eseguito in risposta ad una
2390 connessione verrà pertanto eseguita o meno la sezione (\texttt{\small 14--17})
2391 che esegue l'impostazione di \const{SO\_KEEPALIVE} sul socket connesso,
2392 attivando il relativo comportamento.
2393 \index{costante!{SO\_KEEPALIVE}@{{\tt {SO\_KEEPALIVE}}}|)}
2397 \index{costante!{SO\_REUSEADDR}@{{\tt {SO\_REUSEADDR}}}|(}
2398 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_REUSEADDR}}
2400 La seconda opzione da approfondire è \const{SO\_REUSEADDR}, che consente di
2401 eseguire \func{bind} su un socket anche quando la porta specificata è già in
2402 uso da parte di un altro socket. Si ricordi infatti che, come accennato in
2403 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, normalmente la funzione \func{bind} fallisce con
2404 un errore di \errcode{EADDRINUSE} se la porta scelta è già utilizzata da un
2405 altro socket, proprio per evitare che possano essere lanciati due server sullo
2406 stesso indirizzo e la stessa porta, che verrebbero a contendersi i pacchetti
2407 aventi quella destinazione.
2409 Esistono però situazioni ed esigenze particolari in cui non si vuole che
2410 questo comportamento di salvaguardia accada, ed allora si può fare ricorso a
2411 questa opzione. La questione è comunque abbastanza complessa in quanto, come
2412 sottolinea Stevens in \cite{UNP1}, si distinguono ben quattro casi diversi in
2413 cui è prevista la possibilità di un utilizzo di questa opzione, il che la
2414 rende una delle più difficili da capire.
2416 Il primo caso, che è anche il più comune, in cui si fa ricorso a
2417 \const{SO\_REUSEADDR} è quello in cui un server è terminato ma esistono ancora
2418 dei processi figli che mantengono attiva almeno una connessione remota che
2419 utilizza l'indirizzo locale, mantenendo occupata la porta. Quando si riesegue
2420 il server allora questo riceve un errore sulla chiamata a \func{bind} dato che
2421 la porta è ancora utilizzata in una connessione esistente.\footnote{questa è
2422 una delle domande più frequenti sui newsgroup dedicati allo sviluppo, in
2423 quanto è piuttosto comune trovarsi in questa situazione quando si sta
2424 sviluppando un server che si ferma e si riavvia in continuazione dopo aver
2425 fatto modifiche.} Inoltre se si usa il protocollo TCP questo può avvenire
2426 anche dopo tutti i processi figli sono terminati, dato che una connessione può
2427 restare attiva anche dopo la chiusura del socket, mantenendosi nello stato
2428 \texttt{TIME\_WAIT} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}).
2430 Usando \const{SO\_REUSEADDR} fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2431 \func{bind} si consente a quest'ultima di avere comunque successo anche se la
2432 connessione è attiva (o nello stato \texttt{TIME\_WAIT}). È bene però
2433 ricordare (si riveda quanto detto in sez.~\ref{sec:TCP_time_wait}) che la
2434 presenza dello stato \texttt{TIME\_WAIT} ha una ragione, ed infatti se si usa
2435 questa opzione esiste sempre una probabilità, anche se estremamente
2436 remota,\footnote{perché ciò avvenga infatti non solo devono coincidere gli
2437 indirizzi IP e le porte degli estremi della nuova connessione, ma anche i
2438 numeri di sequenza dei pacchetti, e questo è estremamente improbabile.} che
2439 eventuali pacchetti rimasti intrappolati in una precedente connessione possano
2440 finire fra quelli di una nuova.
2442 Come esempio di uso di questa connessione abbiamo predisposto una nuova
2443 versione della funzione \func{sockbind} (vedi fig.~\ref{fig:sockbind_code})
2444 che consenta l'impostazione di questa opzione. La nuova funzione è
2445 \func{sockbindopt}, e le principali differenze rispetto alla precedente sono
2446 illustrate in fig.~\ref{fig:sockbindopt_code}, dove si sono riportate le
2447 sezioni di codice modificate rispetto alla versione precedente. Il codice
2448 completo della funzione si trova, insieme alle altre funzioni di servizio dei
2449 socket, all'interno del file \texttt{SockUtils.c} dei sorgenti allegati alla
2452 \begin{figure}[!htb]
2453 \footnotesize \centering
2454 \begin{minipage}[c]{15cm}
2455 \includecodesample{listati/sockbindopt.c}
2458 \caption{Le sezioni della funzione \func{sockbindopt} modificate rispetto al
2459 codice della precedente \func{sockbind}.}
2460 \label{fig:sockbindopt_code}
2463 In realtà tutto quello che si è fatto è stato introdurre nella nuova funzione
2464 (\texttt{\small 1}) un nuovo argomento intero, \param{reuse}, che conterrà il
2465 valore logico da usare nella successiva chiamata (\texttt{\small 14}) a
2466 \func{setsockopt}. Si è poi aggiunta una sezione (\texttt{\small 13-17}) che
2467 esegue l'impostazione dell'opzione fra la chiamata a \func{socket} e quella a
2471 A questo punto basterà modificare il server per utilizzare la nuova
2472 funzione; in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth} abbiamo riportato le sezioni
2473 modificate rispetto alla precedente versione di
2474 fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. Al solito il codice completo è coi sorgenti
2475 allegati alla guida, nel file \texttt{TCP\_echod\_fifth.c}.
2477 Anche in questo caso si è introdotta (\texttt{\small 8}) una nuova variabile
2478 \var{reuse} che consente di controllare l'uso dell'opzione e che poi sarà
2479 usata (\texttt{\small 14}) come ultimo argomento di \func{setsockopt}. Il
2480 valore di default di questa variabile è nullo, ma usando l'opzione \texttt{-r}
2481 nell'invocazione del server (al solito la gestione delle opzioni non è
2482 riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_fifth}) se ne potrà impostare ad 1 il
2483 valore, per cui in tal caso la successiva chiamata (\texttt{\small 13-17}) a
2484 \func{setsockopt} attiverà l'opzione \const{SO\_REUSEADDR}.
2486 \begin{figure}[!htb]
2487 \footnotesize \centering
2488 \begin{minipage}[c]{15cm}
2489 \includecodesample{listati/TCP_echod_fifth.c}
2492 \caption{Il nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo} che
2493 usa la nuova funzione \func{sockbindopt}.}
2494 \label{fig:TCP_echod_fifth}
2497 Il secondo caso in cui viene usata \const{SO\_REUSEADDR} è quando si ha una
2498 macchina cui sono assegnati diversi numeri IP (o come suol dirsi
2499 \textit{multi-homed}) e si vuole porre in ascolto sulla stessa porta un
2500 programma diverso (o una istanza diversa dello stesso programma) per indirizzi
2501 IP diversi. Si ricordi infatti che è sempre possibile indicare a \func{bind}
2502 di collegarsi solo su di un indirizzo specifico; in tal caso se un altro
2503 programma cerca di riutilizzare la stessa porta (anche specificando un
2504 indirizzo diverso) otterrà un errore, a meno di non aver preventivamente
2505 impostato \const{SO\_REUSEADDR}.
2507 Usando questa opzione diventa anche possibile eseguire \func{bind}
2508 sull'indirizzo generico, e questo permetterà il collegamento per tutti gli
2509 indirizzi (di quelli presenti) per i quali la porta non risulti occupata da
2510 una precedente chiamata più specifica. Infine si tenga presente che con il
2511 protocollo TCP non è mai possibile far partire server che eseguano \func{bind}
2512 sullo stesso indirizzo e la stessa porta, cioè ottenere quello che viene
2513 chiamato un \textit{completely duplicate binding}.
2515 Il terzo impiego è simile al precedente e prevede l'uso di \func{bind}
2516 all'interno dello stesso programma per associare indirizzi locali diversi a
2517 socket diversi. In genere questo viene fatto per i socket UDP quando è
2518 necessario ottenere l'indirizzo a cui sono rivolte le richieste del client ed
2519 il sistema non supporta l'opzione \const{IP\_RECVDSTADDR};\footnote{nel caso
2520 di Linux questa opzione è stata supportata per in certo periodo nello
2521 sviluppo del kernel 2.1.x, ma è in seguito stata soppiantata dall'uso di
2522 \const{IP\_PKTINFO} (vedi sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}).} in tale modo
2523 si può sapere a quale socket corrisponde un certo indirizzo. Non ha senso
2524 fare questa operazione per un socket TCP dato che su di essi si può sempre
2525 invocare \func{getsockname} una volta che si è completata la connessione.
2527 Infine il quarto caso è quello in cui si vuole effettivamente ottenere un
2528 \textit{completely duplicate binding}, quando cioè si vuole eseguire
2529 \func{bind} su un indirizzo ed una porta che sono già \textsl{legati} ad un
2530 altro socket. Questo ovviamente non ha senso per il normale traffico di rete,
2531 in cui i pacchetti vengono scambiati direttamente fra due applicazioni; ma
2532 quando un sistema supporta il traffico in \itindex{multicast}
2533 \textit{multicast}, in cui una applicazione invia i pacchetti a molte altre
2534 (vedi sez.~\ref{sec:multicast_xxx}), allora ha senso che su una macchina i
2535 pacchetti provenienti dal traffico in \itindex{multicast} \textit{multicast}
2536 possano essere ricevuti da più applicazioni\footnote{l'esempio classico di
2537 traffico in \textit{multicast} è quello di uno streaming di dati (audio,
2538 video, ecc.), l'uso del \textit{multicast} consente in tal caso di
2539 trasmettere un solo pacchetto, che potrà essere ricevuto da tutti i
2540 possibili destinatari (invece di inviarne un duplicato a ciascuno); in
2541 questo caso è perfettamente logico aspettarsi che sulla stessa macchina più
2542 utenti possano lanciare un programma che permetta loro di ricevere gli
2543 stessi dati.} o da diverse istanze della stessa applicazione.
2546 In questo caso utilizzando \const{SO\_REUSEADDR} si consente ad una
2547 applicazione eseguire \func{bind} sulla stessa porta ed indirizzo usata da
2548 un'altra, così che anche essa possa ricevere gli stessi pacchetti (chiaramente
2549 la cosa non ha alcun senso per i socket TCP, ed infatti in questo tipo di
2550 applicazione è normale l'uso del protocollo UDP). La regola è che quando si
2551 hanno più applicazioni che hanno eseguito \func{bind} sulla stessa porta, di
2552 tutti pacchetti destinati ad un indirizzo di \itindex{broadcast}
2553 \textit{broadcast} o di \itindex{multicast} \textit{multicast} viene inviata
2554 una copia a ciascuna applicazione. Non è definito invece cosa accade qualora
2555 il pacchetto sia destinato ad un indirizzo normale (unicast).
2557 Essendo questo un caso particolare in alcuni sistemi (come BSD) è stata
2558 introdotta una opzione ulteriore, \const{SO\_REUSEPORT} che richiede che detta
2559 opzione sia specificata per tutti i socket per i quali si vuole eseguire il
2560 \textit{completely duplicate binding}. Nel caso di Linux questa opzione non
2561 esiste, ma il comportamento di \const{SO\_REUSEADDR} è analogo, sarà cioè
2562 possibile effettuare un \textit{completely duplicate binding} ed ottenere il
2563 successo di \func{bind} su un socket legato allo stesso indirizzo e porta solo
2564 se il programma che ha eseguito per primo \func{bind} su di essi ha impostato
2565 questa opzione.\footnote{Questa restrizione permette di evitare il cosiddetto
2566 \textit{port stealing}, in cui un programma, usando \const{SO\_REUSEADDR},
2567 può collegarsi ad una porta già in uso e ricevere i pacchetti destinati ad
2568 un altro programma; con questa caratteristica ciò è possibile soltanto se il
2569 primo programma a consentirlo, avendo usato fin dall'inizio
2570 \const{SO\_REUSEADDR}.}
2572 \index{costante!{SO\_REUSEADDR}@{{\tt {SO\_REUSEADDR}}}|)}
2574 \index{costante!{SO\_LINGER}@{{\tt {SO\_LINGER}}}|(}
2575 \subsubsection{L'opzione \const{SO\_LINGER}}
2577 La terza opzione da approfondire è \const{SO\_LINGER}; essa, come il nome
2578 suggerisce, consente di ``\textsl{indugiare}'' nella chiusura di un socket. Il
2579 comportamento standard sia di \func{close} che \func{shutdown} è infatti
2580 quello di terminare immediatamente dopo la chiamata, mentre il procedimento di
2581 chiusura della connessione (o di un lato di essa) ed il rispettivo invio sulla
2582 rete di tutti i dati ancora presenti nei buffer, viene gestito in sottofondo
2585 \begin{figure}[!htb]
2586 \footnotesize \centering
2587 \begin{minipage}[c]{15cm}
2588 \includestruct{listati/linger.h}
2590 \caption{La struttura \structd{linger} richiesta come valore dell'argomento
2591 \param{optval} per l'impostazione dell'opzione dei socket
2592 \const{SO\_LINGER}.}
2593 \label{fig:sock_linger_struct}
2596 L'uso di \const{SO\_LINGER} con \func{setsockopt} permette di modificare (ed
2597 eventualmente ripristinare) questo comportamento in base ai valori passati nei
2598 campi della struttura \struct{linger}, illustrata in
2599 fig.~\ref{fig:sock_linger_struct}. Fintanto che il valore del campo
2600 \var{l\_onoff} di \struct{linger} è nullo la modalità che viene impostata
2601 (qualunque sia il valore di \var{l\_linger}) è quella standard appena
2602 illustrata; questa combinazione viene utilizzata per riportarsi al
2603 comportamento normale qualora esso sia stato cambiato da una precedente
2606 Se si utilizza un valore di \var{l\_onoff} diverso da zero, il comportamento
2607 alla chiusura viene a dipendere dal valore specificato per il campo
2608 \var{l\_linger}; se quest'ultimo è nullo l'uso delle funzioni \func{close} e
2609 \func{shutdown} provoca la terminazione immediata della connessione: nel caso
2610 di TCP cioè non viene eseguito il procedimento di chiusura illustrato in
2611 sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}, ma tutti i dati ancora presenti nel buffer
2612 vengono immediatamente scartati e sulla rete viene inviato un segmento di RST
2613 che termina immediatamente la connessione.
2615 Un esempio di questo comportamento si può abilitare nel nostro client del
2616 servizio \textit{echo} utilizzando l'opzione \texttt{-r}; riportiamo in
2617 fig.~\ref{fig:TCP_echo_sixth} la sezione di codice che permette di introdurre
2618 questa funzionalità,; al solito il codice completo è disponibile nei sorgenti
2621 \begin{figure}[!htb]
2622 \footnotesize \centering
2623 \begin{minipage}[c]{15cm}
2624 \includecodesample{listati/TCP_echo_sixth.c}
2627 \caption{La sezione del codice del client \textit{echo} che imposta la
2628 terminazione immediata della connessione in caso di chiusura.}
2629 \label{fig:TCP_echo_sixth}
2632 La sezione indicata viene eseguita dopo aver effettuato la connessione e prima
2633 di chiamare la funzione di gestione, cioè fra le righe (\texttt{\small 12}) e
2634 (\texttt{\small 13}) del precedente esempio di fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}.
2635 Il codice si limita semplicemente a controllare (\texttt{\small 3}) il
2636 valore della variabile \var{reset} che assegnata nella gestione delle opzioni
2637 in corrispondenza all'uso di \texttt{-r} nella chiamata del client. Nel caso
2638 questa sia diversa da zero vengono impostati (\texttt{\small 5--6}) i valori
2639 della struttura \var{ling} che permettono una terminazione immediata della
2640 connessione. Questa viene poi usata nella successiva (\texttt{\small 7})
2641 chiamata a \func{setsockopt}. Al solito si controlla (\texttt{\small 7--10})
2642 il valore di ritorno e si termina il programma in caso di errore, stampandone
2645 Infine l'ultima possibilità, quella in cui si utilizza effettivamente
2646 \const{SO\_LINGER} per \textsl{indugiare} nella chiusura, è quella in cui sia
2647 \var{l\_onoff} che \var{l\_linger} hanno un valore diverso da zero. Se si
2648 esegue l'impostazione con questi valori sia \func{close} che \func{shutdown}
2649 si bloccano, nel frattempo viene eseguita la normale procedura di conclusione
2650 della connessione (quella di sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}) ma entrambe le
2651 funzioni non ritornano fintanto che non si sia concluso il procedimento di
2652 chiusura della connessione, o non sia passato un numero di
2653 secondi\footnote{questa è l'unità di misura indicata da POSIX ed adottata da
2654 Linux, altri kernel possono usare unità di misura diverse, oppure usare il
2655 campo \var{l\_linger} come valore logico (ignorandone il valore) per rendere
2656 (quando diverso da zero) \func{close} e \func{shutdown} bloccanti fino al
2657 completamento della trasmissione dei dati sul buffer.} pari al valore
2658 specificato in \var{l\_linger}.
2660 \index{costante!{SO\_LINGER}@{{\tt {SO\_LINGER}}}|)}
2664 \subsection{Le opzioni per il protocollo IPv4}
2665 \label{sec:sock_ipv4_options}
2667 Il secondo insieme di opzioni dei socket che tratteremo è quello relativo ai
2668 socket che usano il protocollo IPv4.\footnote{come per le precedenti opzioni
2669 generiche una descrizione di esse è disponibile nella settima sezione delle
2670 pagine di manuale, nel caso specifico la documentazione si può consultare
2671 con \texttt{man 7 ip}.} Se si vuole operare su queste opzioni generiche il
2672 livello da utilizzare è \const{SOL\_IP} (o l'equivalente \const{IPPROTO\_IP});
2673 si è riportato un elenco di queste opzioni in tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel}.
2674 Le costanti indicanti le opzioni e tutte le altre costanti ad esse collegate
2675 sono definite in \file{netinet/ip.h}, ed accessibili includendo detto file.
2680 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
2682 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
2683 \textbf{Descrizione}\\
2686 \const{IP\_OPTIONS} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{void *}& %???
2687 Imposta o riceve le opzioni di IP.\\
2688 \const{IP\_PKTINFO} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2689 Passa un messaggio di informazione.\\
2690 \const{IP\_RECVTOS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2691 Passa un messaggio col campo TOS.\\
2692 \const{IP\_RECVTTL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2693 Passa un messaggio col campo TTL.\\
2694 \const{IP\_RECVOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2695 Passa un messaggio con le opzioni IP.\\
2696 \const{IP\_RETOPTS} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2697 Passa un messaggio con le opzioni IP non trattate.\\
2698 \const{IP\_TOS} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2699 Imposta il valore del campo TOS.\\
2700 \const{IP\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2701 Imposta il valore del campo TTL.\\
2702 \const{IP\_HDRINCL} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2703 Passa l'intestazione di IP nei dati.\\
2704 \const{IP\_RECVERR} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2705 Abilita la gestione degli errori.\\
2706 \const{IP\_MTU\_DISCOVER} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2707 Imposta il Path MTU Discovery.\\
2708 \const{IP\_MTU} &$\bullet$& & &\texttt{int}&
2709 Legge il valore attuale della MTU.\\
2710 \const{IP\_ROUTER\_ALERT} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2711 Imposta l'opzione \textit{IP router alert} sui pacchetti.\\
2712 \const{IP\_MULTICAST\_TTL} &$\bullet$&$\bullet$& &\texttt{int}&
2713 Imposta il TTL per i pacchetti \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
2714 \const{IP\_MULTICAST\_LOOP} &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&\texttt{int}&
2715 Controlla il reinvio a se stessi dei dati di \itindex{multicast}
2716 \textit{multicast}.\\
2717 \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2718 Si unisce a un gruppo di \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
2719 \const{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}& &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2720 Si sgancia da un gruppo di \textit{multicast}.\\
2721 \const{IP\_MULTICAST\_IF} & &$\bullet$& &\struct{ip\_mreqn}&
2722 Imposta l'interfaccia locale di un socket \itindex{multicast}
2723 \textit{multicast}.\\
2726 \caption{Le opzioni disponibili al livello \const{SOL\_IP}.}
2727 \label{tab:sock_opt_iplevel}
2730 Le descrizioni riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_iplevel} sono estremamente
2731 succinte, una maggiore quantità di dettagli sulle varie opzioni è fornita nel
2733 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2736 \item[\const{IP\_OPTIONS}] l'opzione permette di impostare o leggere le
2737 opzioni del protocollo IP (si veda sez.~\ref{sec:IP_options}). L'opzione
2738 prende come valore dell'argomento \param{optval} un puntatore ad un buffer
2739 dove sono mantenute le opzioni, mentre \param{optlen} indica la dimensione
2740 di quest'ultimo. Quando la si usa con \func{getsockopt} vengono lette le
2741 opzioni IP utilizzate per la spedizione, quando la si usa con
2742 \func{setsockopt} vengono impostate le opzioni specificate. L'uso di questa
2743 opzione richiede una profonda conoscenza del funzionamento del protocollo,
2744 torneremo in parte sull'argomento in sez.~\ref{sec:sock_IP_options}.
2747 \item[\const{IP\_PKTINFO}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2748 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2749 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_PKTINFO} contenente
2750 una struttura \struct{pktinfo} (vedi fig.~\ref{fig:sock_pktinfo_struct}) che
2751 mantiene una serie di informazioni riguardo i pacchetti in arrivo. In
2752 particolare è possibile conoscere l'interfaccia su cui è stato ricevuto un
2753 pacchetto (nel campo \var{ipi\_ifindex}), l'indirizzo locale da esso
2754 utilizzato (nel campo \var{ipi\_spec\_dst}) e l'indirizzo remoto dello
2755 stesso (nel campo \var{ipi\_addr}).
2757 \begin{figure}[!htb]
2758 \footnotesize \centering
2759 \begin{minipage}[c]{15cm}
2760 \includestruct{listati/pktinfo.h}
2762 \caption{La struttura \structd{pktinfo} usata dall'opzione
2763 \const{IP\_PKTINFO} per ricavare informazioni sui pacchetti di un socket
2764 di tipo \const{SOCK\_DGRAM}.}
2765 \label{fig:sock_pktinfo_struct}
2769 L'opzione è utilizzabile solo per socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM}. Questa è
2770 una opzione introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di
2771 Linux;\footnote{non dovrebbe pertanto essere utilizzata se si ha a cuore la
2772 portabilità.} essa permette di sostituire le opzioni \const{IP\_RECVDSTADDR}
2773 e \const{IP\_RECVIF} presenti in altri Unix (la relativa informazione è quella
2774 ottenibile rispettivamente dai campi \var{ipi\_addr} e \var{ipi\_ifindex} di
2777 L'opzione prende per \param{optval} un intero usato come valore logico, che
2778 specifica soltanto se insieme al pacchetto deve anche essere inviato o
2779 ricevuto il messaggio \const{IP\_PKTINFO} (vedi
2780 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}); il messaggio stesso dovrà poi essere
2781 letto o scritto direttamente con \func{recvmsg} e \func{sendmsg} (vedi
2782 sez.~\ref{sec:net_sendmsg}).
2785 \item[\const{IP\_RECVTOS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2786 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2787 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_TOS}, che contiene un
2788 byte con il valore del campo \textit{Type of Service} dell'intestazione IP
2789 del pacchetto stesso (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). Prende per
2790 \param{optval} un intero usato come valore logico.
2792 \item[\const{IP\_RECVTTL}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2793 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2794 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_RECVTTL}, contenente
2795 un byte con il valore del campo \textit{Time to Live} dell'intestazione IP
2796 (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}). L'opzione richiede per \param{optval} un
2797 intero usato come valore logico. L'opzione non è supportata per socket di
2798 tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2800 \item[\const{IP\_RECVOPTS}] Quando abilitata l'opzione permette di ricevere
2801 insieme ai pacchetti un messaggio ancillare (vedi
2802 sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo \const{IP\_OPTIONS}, contenente
2803 le opzioni IP del protocollo (vedi sez.~\ref{sec:IP_options}). Le
2804 intestazioni di instradamento e le altre opzioni sono già riempite con i
2805 dati locali. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato come
2806 valore logico. L'opzione non è supportata per socket di tipo
2807 \const{SOCK\_STREAM}.
2809 \item[\const{IP\_RETOPTS}] Identica alla precedente \const{IP\_RECVOPTS}, ma
2810 in questo caso restituisce i dati grezzi delle opzioni, senza che siano
2811 riempiti i capi di instradamento e le marche temporali. L'opzione richiede
2812 per \param{optval} un intero usato come valore logico. L'opzione non è
2813 supportata per socket di tipo \const{SOCK\_STREAM}.
2815 \item[\const{IP\_TOS}] L'opzione consente di leggere o impostare il campo
2816 \textit{Type of Service} dell'intestazione IP (vedi
2817 sez.~\ref{sec:IP_header}) che permette di indicare le priorità dei
2818 pacchetti. Se impostato il valore verrà mantenuto per tutti i pacchetti del
2819 socket; alcuni valori (quelli che aumentano la priorità) richiedono i
2820 privilegi di amministrazione con la \itindex{capabilities} capability
2821 \const{CAP\_NET\_ADMIN}.
2823 Il campo TOS è di 8 bit e l'opzione richiede per \param{optval} un intero
2824 che ne contenga il valore. Sono definite anche alcune costanti che
2825 definiscono alcuni valori standardizzati per il \textit{Type of Service},
2826 riportate in tab.~\ref{tab:IP_TOS_values}, il valore di default usato da
2827 Linux è \const{IPTOS\_LOWDELAY}, ma esso può essere modificato con le
2828 funzionalità del cosiddetto \textit{Advanced Routing}. Si ricordi che la
2829 priorità dei pacchetti può essere impostata anche in maniera indipendente
2830 dal protocollo utilizzando l'opzione \const{SO\_PRIORITY} illustrata in
2831 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}.
2833 \item[\const{IP\_TTL}] L'opzione consente di leggere o impostare il campo
2834 \textit{Time to Live} dell'intestazione IP (vedi sez.~\ref{sec:IP_header})
2835 per tutti i pacchetti associati al socket. Il campo TTL è di 8 bit e
2836 l'opzione richiede che \param{optval} sia un intero, che ne conterrà il
2839 \item[\const{IP\_HDRINCL}] Se abilitata l'utente deve fornire lui stesso
2840 l'intestazione IP in cima ai propri dati. L'opzione è valida soltanto per
2841 socket di tipo \const{SOCK\_RAW}, e quando utilizzata eventuali valori
2842 impostati con \const{IP\_OPTIONS}, \const{IP\_TOS} o \const{IP\_TTL} sono
2843 ignorati. In ogni caso prima della spedizione alcuni campi
2844 dell'intestazione vengono comunque modificati dal kernel, torneremo
2845 sull'argomento in sez.~\ref{sec:socket_raw}
2847 \item[\const{IP\_RECVERR}] Questa è una opzione introdotta con i kernel della
2848 serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Essa permette di usufruire di un
2849 meccanismo affidabile per ottenere un maggior numero di informazioni in caso
2850 di errori. Se l'opzione è abilitata tutti gli errori generati su un socket
2851 vengono memorizzati su una coda, dalla quale poi possono essere letti con
2852 \func{recvmsg} (vedi sez.~\ref{sec:net_sendmsg}) come messaggi ancillari
2853 (torneremo su questo in sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}) di tipo
2854 \const{IP\_RECVERR}. L'opzione richiede per \param{optval} un intero usato
2855 come valore logico e non è applicabile a socket di tipo
2856 \const{SOCK\_STREAM}.
2858 \itindbeg{Maximum~Transfer~Unit}
2859 \item[\const{IP\_MTU\_DISCOVER}] Questa è una opzione introdotta con i kernel
2860 della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. L'opzione permette di scrivere
2861 o leggere le impostazioni della modalità usata per la determinazione della
2862 \textit{Path Maximum Transfer Unit} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim}) del
2863 socket. L'opzione prende per \param{optval} un valore intero che indica la
2864 modalità usata, da specificare con una delle costanti riportate in
2865 tab.~\ref{tab:sock_ip_mtu_discover}.
2870 \begin{tabular}[c]{|l|r|p{7cm}|}
2872 \multicolumn{2}{|c|}{\textbf{Valore}}&\textbf{Significato} \\
2875 \const{IP\_PMTUDISC\_DONT}&0& Non effettua la ricerca dalla \textit{Path
2877 \const{IP\_PMTUDISC\_WANT}&1& Utilizza il valore impostato per la rotta
2878 utilizzata dai pacchetti (dal comando
2880 \const{IP\_PMTUDISC\_DO} &2& Esegue la procedura di determinazione
2881 della \textit{Path MTU} come richiesto
2882 dall'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1191.txt}{RFC~1191}.\\
2885 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{optval} di
2886 \const{IP\_MTU\_DISCOVER}.}
2887 \label{tab:sock_ip_mtu_discover}
2890 Il valore di default applicato ai socket di tipo \const{SOCK\_STREAM} è
2891 determinato dal parametro \texttt{ip\_no\_pmtu\_disc} (vedi
2892 sez.~\ref{sec:sock_sysctl}), mentre per tutti gli altri socket di default la
2893 ricerca è disabilitata ed è responsabilità del programma creare pacchetti di
2894 dimensioni appropriate e ritrasmettere eventuali pacchetti persi. Se
2895 l'opzione viene abilitata, il kernel si incaricherà di tenere traccia
2896 automaticamente della \textit{Path MTU} verso ciascuna destinazione, e
2897 rifiuterà immediatamente la trasmissione di pacchetti di dimensioni maggiori
2898 della MTU con un errore di \errval{EMSGSIZE}.\footnote{in caso contrario la
2899 trasmissione del pacchetto sarebbe effettuata, ottenendo o un fallimento
2900 successivo della trasmissione, o la frammentazione dello stesso.}
2902 \item[\const{IP\_MTU}] Permette di leggere il valore della \textit{Path MTU}
2903 di percorso del socket. L'opzione richiede per \param{optval} un intero che
2904 conterrà il valore della \textit{Path MTU} in byte. Questa è una opzione
2905 introdotta con i kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux.
2907 È tramite questa opzione che un programma può leggere, quando si è avuto un
2908 errore di \errval{EMSGSIZE}, il valore della MTU corrente del socket. Si
2909 tenga presente che per poter usare questa opzione, oltre ad avere abilitato
2910 la scoperta della \textit{Path MTU}, occorre che il socket sia stato
2911 esplicitamente connesso con \func{connect}.
2913 Ad esempio con i socket UDP si potrà ottenere una stima iniziale della
2914 \textit{Path MTU} eseguendo prima una \func{connect} verso la destinazione,
2915 e poi usando \func{getsockopt} con questa opzione. Si può anche avviare
2916 esplicitamente il procedimento di scoperta inviando un pacchetto di grosse
2917 dimensioni (che verrà scartato) e ripetendo l'invio coi dati aggiornati. Si
2918 tenga infine conto che durante il procedimento i pacchetti iniziali possono
2919 essere perduti, ed è compito dell'applicazione gestirne una eventuale
2922 \itindend{Maximum~Transfer~Unit}
2924 \item[\const{IP\_ROUTER\_ALERT}] Questa è una opzione introdotta con i
2925 kernel della serie 2.2.x, ed è specifica di Linux. Prende per
2926 \param{optval} un intero usato come valore logico. Se abilitata
2927 passa tutti i pacchetti con l'opzione \textit{IP Router Alert} (vedi
2928 sez.~\ref{sec:IP_options}) che devono essere inoltrati al socket
2929 corrente. Può essere usata soltanto per socket di tipo raw.
2931 \itindbeg{multicast}
2932 \item[\const{IP\_MULTICAST\_TTL}] L'opzione permette di impostare o leggere il
2933 valore del campo TTL per i pacchetti \textit{multicast} in uscita associati
2934 al socket. È importante che questo valore sia il più basso possibile, ed il
2935 default è 1, che significa che i pacchetti non potranno uscire dalla rete
2936 locale. Questa opzione consente ai programmi che lo richiedono di superare
2937 questo limite. L'opzione richiede per
2938 \param{optval} un intero che conterrà il valore del TTL.
2940 \item[\const{IP\_MULTICAST\_LOOP}] L'opzione consente di decidere se i dati
2941 che si inviano su un socket usato con il \textit{multicast} vengano ricevuti
2942 anche sulla stessa macchina da cui li si stanno inviando. Prende per
2943 \param{optval} un intero usato come valore logico.
2945 In generale se si vuole che eventuali client possano ricevere i dati che si
2946 inviano occorre che questa funzionalità sia abilitata (come avviene di
2947 default). Qualora però non si voglia generare traffico per dati che già sono
2948 disponibili in locale l'uso di questa opzione permette di disabilitare
2949 questo tipo di traffico.
2951 \item[\const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}] L'opzione consente di unirsi ad gruppo di
2952 \textit{multicast}, e può essere usata solo con \func{setsockopt}.
2953 L'argomento \param{optval} in questo caso deve essere una struttura di tipo
2954 \struct{ip\_mreqn}, illustrata in fig.~\ref{fig:ip_mreqn_struct}, che
2955 permette di indicare, con il campo \var{imr\_multiaddr} l'indirizzo del
2956 gruppo di \textit{multicast} a cui ci si vuole unire, con il campo
2957 \var{imr\_address} l'indirizzo dell'interfaccia locale con cui unirsi al
2958 gruppo di \textit{multicast} e con \var{imr\_ifindex} l'indice
2959 dell'interfaccia da utilizzare (un valore nullo indica una interfaccia
2962 Per compatibilità è possibile utilizzare anche un argomento di tipo
2963 \struct{ip\_mreq}, una precedente versione di \struct{ip\_mreqn}, che
2964 differisce da essa soltanto per l'assenza del campo \var{imr\_ifindex}.
2966 \begin{figure}[!htb]
2967 \footnotesize \centering
2968 \begin{minipage}[c]{15cm}
2969 \includestruct{listati/ip_mreqn.h}
2971 \caption{La struttura \structd{ip\_mreqn} utilizzata dalle opzioni dei
2972 socket per le operazioni concernenti l'appartenenza ai gruppi di
2973 \textit{multicast}.}
2974 \label{fig:ip_mreqn_struct}
2977 \item[\const{IP\_DROP\_MEMBERSHIP}] Lascia un gruppo di \textit{multicast},
2978 prende per \param{optval} la stessa struttura \struct{ip\_mreqn} (o
2979 \struct{ip\_mreq}) usata anche per \const{IP\_ADD\_MEMBERSHIP}.
2981 \item[\const{IP\_MULTICAST\_IF}] Imposta l'interfaccia locale per l'utilizzo
2982 del \textit{multicast}, ed utilizza come \param{optval} le stesse strutture
2983 \struct{ip\_mreqn} o \struct{ip\_mreq} delle due precedenti opzioni.
2985 \itindend{multicast}
2990 \subsection{Le opzioni per i protocolli TCP e UDP}
2991 \label{sec:sock_tcp_udp_options}
2993 In questa sezione tratteremo le varie opzioni disponibili per i socket che
2994 usano i due principali protocolli di comunicazione del livello di trasporto;
2995 UDP e TCP.\footnote{come per le precedenti, una descrizione di queste opzioni
2996 è disponibile nella settima sezione delle pagine di manuale, che si può
2997 consultare rispettivamente con \texttt{man 7 tcp} e \texttt{man 7 udp}; le
2998 pagine di manuale però, alla stesura di questa sezione (Agosto 2006) sono
2999 alquanto incomplete.} Dato che questi protocolli sono entrambi trasportati
3000 su IP, oltre alle opzioni generiche di sez.~\ref{sec:sock_generic_options}
3001 saranno comunque disponibili anche le precedenti opzioni di
3002 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}.\footnote{in realtà in
3003 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options} si sono riportate le opzioni per IPv4, ma
3004 quelle per TCP e UDP sono le stesse anche quando si usa IPv6.}
3007 Il protocollo che supporta il maggior numero di opzioni è TCP; per poterle
3008 utilizzare occorre specificare \const{SOL\_TCP} (o l'equivalente
3009 \const{IPPROTO\_TCP}) come valore per l'argomento \param{level}. Si è
3010 riportato un elenco di queste opzioni in tab.~\ref{tab:sock_opt_tcp}. Le
3011 costanti indicanti le opzioni del protocollo TCP e tutte le altre costanti ad
3012 esse collegate sono definite in \file{netinet/tcp.h}, ed accessibili
3013 includendo detto file.\footnote{in realtà questo è il file usato dalle
3014 librerie; la definizione delle opzioni effettivamente supportate da Linux si
3015 trova nel file \texttt{linux/tcp.h}, dal quale si sono estratte le costanti
3016 di tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel}.}
3021 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3023 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3024 \textbf{Descrizione}\\
3027 \const{TCP\_NODELAY} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
3029 \const{TCP\_MAXSEG} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
3031 \const{TCP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
3033 \const{TCP\_KEEPIDLE} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
3035 \const{TCP\_KEEPINTVL} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
3037 \const{TCP\_KEEPCNT} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
3039 \const{TCP\_SYNCNT} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
3041 \const{TCP\_LINGER2} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
3043 \const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}&$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
3045 \const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}&$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
3047 \const{TCP\_INFO} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
3049 \const{TCP\_QUICKACK} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
3051 \const{TCP\_CONGESTION} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
3055 \caption{Le opzioni per i socket TCP disponibili al livello
3057 \label{tab:sock_opt_tcplevel}
3060 Le descrizioni di tab.~\ref{tab:sock_opt_tcplevel} sono estremamente
3061 sintetiche, una maggiore quantità di dettagli su queste opzioni è fornita nel
3063 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{3.0cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3065 \item[\const{TCP\_NODELAY}]
3067 \item[\const{TCP\_MAXSEG}]
3069 \item[\const{TCP\_CORK}]
3071 \item[\const{TCP\_KEEPINTVL}]
3073 \item[\const{TCP\_KEEPCNT}]
3075 \item[\const{TCP\_SYNCNT}]
3077 \item[\const{TCP\_LINGER2}]
3079 \item[\const{TCP\_DEFER\_ACCEPT}]
3081 \item[\const{TCP\_WINDOW\_CLAMP}]
3083 \item[\const{TCP\_INFO}]
3085 \item[\const{TCP\_QUICKACK}]
3087 \item[\const{TCP\_CONGESTION}] Introdotta con il kernel 2.6.13.
3092 Il protocollo UDP, anche per la sua maggiore semplicità, supporta un numero
3093 ridotto di opzioni, riportate in tab.~\ref{tab:sock_opt_udp}; anche in questo
3094 caso per poterle utilizzare occorrerà impostare l'opportuno valore per
3095 l'argomento \param{level}, che è \const{SOL\_UDP} (o l'equivalente
3096 \const{IPPROTO\_UDP}). Le costanti che identificano dette opzioni sono
3097 definite in \file{netinet/udp.h}, ed accessibili includendo detto
3098 file.\footnote{come per TCP, la definizione delle opzioni effettivamente
3099 supportate dal kernel si trova in realtà nel file \texttt{linux/udp.h}, dal
3100 quale si sono estratte le costanti di tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}.}
3105 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|l|l|}
3107 \textbf{Opzione}&\texttt{get}&\texttt{set}&\textbf{flag}&\textbf{Tipo}&
3108 \textbf{Descrizione}\\
3111 \const{UDP\_CORK} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
3113 \const{UDP\_ENCAP} &$\bullet$&$\bullet$&&\texttt{}& %???
3117 \caption{Le opzioni per i socket UDP disponibili al livello
3119 \label{tab:sock_opt_udplevel}
3122 Ancora una volta le descrizioni contenute tab.~\ref{tab:sock_opt_udplevel}
3123 sono un semplice riferimento, una maggiore quantità di dettagli sulle
3124 caratteristiche delle opzioni citate è quello dell'elenco seguente:
3125 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3127 \item[\const{UDP\_CORK}] Introdotta con il kernel 2.5.44
3129 \item[\const{UDP\_ENCAP}] Introdotta con il kernel 2.5.67.
3136 \section{La gestione attraverso le funzioni di controllo}
3137 \label{sec:sock_ctrl_func}
3139 Benché la maggior parte delle caratteristiche dei socket sia gestibile con le
3140 funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}, alcune proprietà possono
3141 essere impostate attraverso le funzioni \func{fcntl} e \func{ioctl} già
3142 trattate in sez.~\ref{sec:file_fcntl} e sez.~\ref{sec:file_ioctl}; in
3143 quell'occasione abbiamo parlato di queste funzioni esclusivamente nell'ambito
3144 della loro applicazione a file descriptor associati a dei file normali; qui
3145 tratteremo invece i dettagli del loro utilizzo con file descriptor associati a
3149 \subsection{L'uso di \func{ioctl} e \func{fcntl} per i socket generici}
3150 \label{sec:sock_ioctl}
3152 Tratteremo in questa sezione le caratteristiche specifiche delle funzioni
3153 \func{ioctl} e \func{fcntl} quando esse vengono utilizzate con dei socket
3154 generici. Quanto già detto in precedenza in sez.~\ref{sec:file_fcntl} e
3155 sez.~\ref{sec:file_ioctl} continua a valere; quello che tratteremo qui sono le
3156 operazioni ed i comandi che sono validi, o che hanno significati peculiari,
3157 quando queste funzioni vengono applicate a dei socket generici.
3159 Nell'elenco seguente si riportano i valori specifici che può assumere il
3160 secondo argomento della funzione \func{ioctl} (\param{request}, che indica il
3161 tipo di operazione da effettuare) quando essa viene applicata ad un socket
3162 generico. Nell'elenco si illustrerà anche, per ciascuna operazione, il tipo di
3163 dato usato come terzo argomento della funzione ed il significato che esso
3164 viene ad assumere. Dato che in caso di lettura questi dati vengono restituiti
3165 come \itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}, con
3166 queste operazioni il terzo argomento deve sempre essere passato come puntatore
3167 ad una variabile (o struttura) precedentemente allocata. Le costanti che
3168 identificano le operazioni sono le seguenti:
3169 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3170 \item[\const{SIOCGSTAMP}] restituisce il contenuto di una struttura
3171 \struct{timeval} con la marca temporale dell'ultimo pacchetto ricevuto sul
3172 socket, questa operazione può essere utilizzata per effettuare delle
3173 misurazioni precise del tempo di andata e ritorno\footnote{il
3174 \itindex{Round~Trip~Time} \textit{Round Trip Time} cui abbiamo già
3175 accennato in sez.~\ref{sec:net_tcp}.} dei pacchetti sulla rete.
3177 \item[\const{SIOCSPGRP}] imposta il processo o il \itindex{process~group}
3178 \textit{process group} a cui inviare i segnali \const{SIGIO} e
3179 \const{SIGURG} quando viene completata una operazione di I/O asincrono o
3180 arrivano dei dati urgenti \itindex{out-of-band} (\texttt{out-of-band}). Il
3181 terzo argomento deve essere un puntatore ad una variabile di tipo
3182 \type{pid\_t}; un valore positivo indica direttamente il \acr{pid} del
3183 processo, mentre un valore negativo indica (col valore assoluto) il
3184 \textit{process group}. Senza privilegi di amministratore o la capability
3185 \const{CAP\_KILL} si può impostare solo se stessi o il proprio
3186 \textit{process group}.
3188 \item[\const{SIOCGPGRP}] legge le impostazioni presenti sul socket
3189 relativamente all'eventuale processo o \itindex{process~group}
3190 \textit{process group} cui devono essere inviati i segnali \const{SIGIO} e
3191 \const{SIGURG}. Come per \const{SIOCSPGRP} l'argomento passato deve un
3192 puntatore ad una variabile di tipo \type{pid\_t}, con lo stesso significato.
3193 Qualora non sia presente nessuna impostazione verrà restituito un valore
3196 \item[\const{FIOASYNC}] Abilita o disabilita la modalità di I/O asincrono sul
3197 socket. Questo significa (vedi sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation})
3198 che verrà inviato il segnale di \const{SIGIO} (o quanto impostato con
3199 \const{F\_SETSIG}, vedi sez.~\ref{sec:file_fcntl}) in caso di eventi di I/O
3203 Nel caso dei socket generici anche \func{fcntl} prevede un paio di comandi
3204 specifici; in questo caso il secondo argomento (\param{cmd}, che indica il
3205 comando) può assumere i due valori \const{FIOGETOWN} e \const{FIOSETOWN},
3206 mentre il terzo argomento dovrà essere un puntatore ad una variabile di tipo
3207 \type{pid\_t}. Questi due comandi sono una modalità alternativa di eseguire le
3208 stesse operazioni (lettura o impostazione del processo o del gruppo di
3209 processo che riceve i segnali) che si effettuano chiamando \func{ioctl} con
3210 \const{SIOCGPGRP} e \const{SIOCSPGRP}.
3213 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per l'accesso ai dispositivi di rete}
3214 \label{sec:sock_ioctl_netdevice}
3216 Benché non strettamente attinenti alla gestione dei socket, vale la pena di
3217 trattare qui l'interfaccia di accesso a basso livello ai dispositivi di rete
3218 che viene appunto fornita attraverso la funzione \texttt{ioctl}. Questa non è
3219 attinente a carattestiche specifiche di un qualche protocollo, ma si applica a
3220 tutti i socket, indipendentemente dal tipo o famiglia dello stesso, e permette
3221 di impostare e rilevare le funzionalità delle interfacce di rete.
3223 \begin{figure}[!htb]
3224 \footnotesize \centering
3225 \begin{minipage}[c]{15cm}
3226 \includestruct{listati/ifreq.h}
3228 \caption{La struttura \structd{ifreq} utilizzata dalle \func{ioctl} per le
3229 operazioni di controllo sui dispositivi di rete.}
3230 \label{fig:netdevice_ifreq_struct}
3233 Tutte le operazioni di questo tipo utilizzano come terzo argomento di
3234 \func{ioctl} il puntatore ad una struttura \struct{ifreq}, la cui definizione
3235 è illustrata in fig.~\ref{fig:netdevice_ifreq_struct}. Normalmente si utilizza
3236 il primo campo della struttura, \var{ifr\_name} per specificare il nome
3237 dell'interfaccia su cui si vuole operare (ad esempio \texttt{eth0},
3238 \texttt{ppp0}, ecc.), e si inseriscono (o ricevono) i valori relativi alle
3239 diversa carateristiche e funzionalità nel secondo campo, che come si può
3240 notare è definito come una \ctyp{union} proprio in quanto il suo significato
3241 varia a secondo dell'operazione scelta.
3243 Si tenga inoltre presente che alcune di queste operazioni (in particolare
3244 quelle che modificano le caratteristiche dell'interfaccia) sono privilegiate e
3245 richiedono i privilegi di amministatore o la \itindex{capabilities}
3246 \textit{capability} \const{CAP\_NET\_ADMIN}, altrimenti si otterrà un errore
3247 di \errval{EPERM}. Le costanti che identificano le operazioni disponibili
3249 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.7cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3250 \item[\const{SIOCGIFNAME}] questa è l'unica operazione che usa il campo
3251 \var{ifr\_name} per restituire un risultato, tutte le altre lo utilizzano
3252 per indicare l'interfaccia sulla quale operare. L'operazione richiede che si
3253 indichi nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore numerico dell'\textsl{indice}
3254 dell'interfaccia, e restituisce il relativo nome in \var{ifr\_name}.
3256 Il kernel infatti assegna ad ogni interfaccia un numero progressivo, detto
3257 appunto \textit{interface index}, che è quello che effettivamente la
3258 identifica nelle operazioni a basso livello, il nome dell'interfaccia è
3259 soltanto una etichetta associata a detto \textsl{indice}, che permette di
3260 rendere più comprensibile l'indicazione dell'interfaccia all'interno dei
3261 comandi; si può ottenere un elenco delle interfacce che contiene anche il
3262 valore del relativo indice usando il comando \cmd{ip link}.}
3264 \item[\const{SIOCGIFINDEX}] restituisce nel campo \var{ifr\_ifindex} il valore
3265 numerico dell'indice dell'interfaccia specificata con \var{ifr\_name}, è in
3266 sostanza l'operazione inversa di \const{SIOCGIFNAME}.
3268 \item[\const{SIOCGIFFLAGS}] permette di ottenere nel campo \var{ifr\_flags} il
3269 valore corrente dei flag dell'interfaccia specificata. Il valore restituito
3270 è una maschera binaria i cui bit sono identificabili attraverso le varie
3271 costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}.
3276 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
3278 \textbf{Flag} & \textbf{Significato} \\
3281 \const{IFF\_UP} & l'interfaccia è attiva.\\
3282 \const{IFF\_BROADCAST} & l'interfaccia ha impostato un indirizzo di
3283 \itindex{broadcast} \textit{broadcast} valido.\\
3284 \const{IFF\_DEBUG} & è attivo il flag interno di debug.\\
3285 \const{IFF\_LOOPBACK} & l'interfaccia è una interfaccia di
3286 \textit{loopback}.\\
3287 \const{IFF\_POINTOPOINT}& l'interfaccia è associata ad un collegamento
3288 \textsl{punto-punto}.\\
3289 \const{IFF\_RUNNING} & l'interfaccia ha delle risorse allocate (non può
3290 quindi essere disattivata).\\
3291 \const{IFF\_NOARP} & l'interfaccia ha il protocollo ARP disabilitato o
3292 l'indirizzo del livello di rete non è impostato.\\
3293 \const{IFF\_PROMISC} & l'interfaccia è in \index{modo~promiscuo}
3294 \textsl{modo promiscuo} (riceve cioè tutti i
3295 pacchetti che vede passare, compresi quelli non
3296 direttamente indirizzati a lei).\\
3297 \const{IFF\_NOTRAILERS}& evita l'uso di \textit{trailer} nei pacchetti.\\
3298 \const{IFF\_ALLMULTI} & riceve tutti i pacchetti di \itindex{multicast}
3299 \textit{multicast}.\\
3300 \const{IFF\_MASTER} & l'interfaccia è il master di un bundle per il
3301 bilanciamento di carico.\\
3302 \const{IFF\_SLAVE} & l'interfaccia è uno slave di un bundle per il
3303 bilanciamento di carico.\\
3304 \const{IFF\_MULTICAST} & l'interfaccia ha il supporto per il
3305 \textit{multicast} \itindex{multicast} attivo.\\
3306 \const{IFF\_PORTSEL} & l'interfaccia può impostare i suoi parametri
3307 hardware (con l'uso di \struct{ifmap})..\\
3308 \const{IFF\_AUTOMEDIA} & l'interfaccia è in grado di selezionare
3309 automaticamente il tipo di collegamento.\\
3310 \const{IFF\_DYNAMIC} & gli indirizzi assegnati all'interfaccia vengono
3311 persi quando questa viene disattivata.\\
3312 % \const{IFF\_} & .\\
3315 \caption{Le costanti che identificano i vari bit della maschera binaria
3316 \var{ifr\_flags} che esprime i flag di una interfaccia di rete.}
3317 \label{tab:netdevice_iface_flag}
3321 \item[\const{SIOCSIFFLAGS}] permette di impostare il valore dei flag
3322 dell'interfaccia attraverso il valore della maschera binaria da passare nel
3323 campo \var{ifr\_flags}, che può essere ottenuta con l'OR aritmetico delle
3324 costanti di tab.~\ref{tab:netdevice_iface_flag}; questa operazione è
3327 \item[\const{SIOCGIFMETRIC}] .
3328 \item[\const{SIOCSIFMETRIC}] .
3329 \item[\const{SIOCGIFMTU}] .
3330 \item[\const{SIOCSIFMTU}] .
3331 \item[\const{SIOCGIFHWADDR}] .
3332 \item[\const{SIOCSIFHWADDR}] .
3333 \item[\const{SIOCSIFHWBROADCAST}] .
3334 \item[\const{SIOCGIFMAP}] .
3335 \item[\const{SIOCSIFMAP}] .
3336 \item[\const{SIOCADDMULTI}] .
3337 \item[\const{SIOCDELMULTI}] .
3338 \item[\const{SIOCGIFTXQLEN}] .
3339 \item[\const{SIOCSIFTXQLEN}] .
3340 \item[\const{SIOCSIFNAME}] .
3341 \item[\const{SIOCGIFCONF}] .
3346 \subsection{L'uso di \func{ioctl} per i socket TCP e UDP}
3347 \label{sec:sock_ioctl_IP}
3349 Non esistono operazioni specifiche per i socket IP in quanto tali,\footnote{a
3350 parte forse \const{SIOCGIFCONF}, che però resta attinente alle proprietà
3351 delle interfacce di rete, per cui l'abbiamo trattata in
3352 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice} insieme alle altre che comunque si
3353 applicano anche ai socket IP.} mentre per i pacchetti di altri protocolli
3354 trasportati su IP, qualora li si gestisca attraverso dei socket, si dovrà fare
3355 riferimento direttamente all'eventuale supporto presente per il tipo di socket
3356 usato: ad esempio si possono ricevere pacchetti ICMP con socket di tipo
3357 \texttt{raw}, nel qual caso si dovrà fare riferimento alle operazioni di
3360 Tuttavia la gran parte dei socket utilizzati nella programmazione di rete
3361 utilizza proprio il protocollo IP, e quello che succede è che in realtà la
3362 funzione \func{ioctl} consente di effettuare alcune operazioni specifiche per
3363 i socket che usano questo protocollo, ma queste vendono eseguite, invece che a
3364 livello di IP, al successivo livello di trasporto, vale a dire in maniera
3365 specifica per i socket TCP e UDP.
3367 Le operazioni di controllo disponibili per i socket TCP sono illustrate dalla
3368 relativa pagina di manuale, accessibile con \texttt{man 7 tcp}, e prevedono
3369 come possibile valore per il secondo argomento della funzione le costanti
3370 illustrate nell'elenco seguente; il terzo argomento della funzione, gestito
3371 come \itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}, deve
3372 essere sempre il puntatore ad una variabile di tipo \ctyp{int}:
3373 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3374 \item[\const{SIOCINQ}] restituisce la quantità di dati non ancora letti
3375 presenti nel buffer di ricezione; il socket non deve essere in stato
3376 \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di \errval{EINVAL}.
3377 \item[\const{SIOCATMARK}] ritorna un intero non nullo, da intendere come
3378 valore logico, se il flusso di dati letti sul socket è arrivato sulla
3379 posizione (detta anche \textit{urgent mark}) in cui sono stati ricevuti
3380 \itindex{out-of-band} dati urgenti (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}).
3381 Una operazione di lettura da un socket non attraversa mai questa posizione,
3382 per cui è possibile controllare se la si è raggiunta o meno con questa
3385 Questo è utile quando si attiva l'opzione \const{SO\_OOBINLINE} (vedi
3386 sez.~\ref{sec:sock_generic_options}) per ricevere i dati urgenti all'interno
3387 del flusso dei dati ordinari del socket;\footnote{vedremo in
3388 sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data} che in genere i dati urgenti presenti su un
3389 socket si leggono \textit{out-of-band} usando un opportuno flag per
3390 \func{recvmsg}.} in tal caso quando \const{SIOCATMARK} restituisce un
3391 valore non nullo si saprà che la successiva lettura dal socket restituirà i
3392 dati urgenti e non il normale traffico; torneremo su questo in maggior
3393 dettaglio in sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}.
3395 \item[\const{SIOCOUTQ}] restituisce la quantità di dati non ancora inviati
3396 presenti nel buffer di spedizione; come per \const{SIOCINQ} il socket non
3397 deve essere in stato \texttt{LISTEN}, altrimenti si avrà un errore di
3401 Le operazioni di controllo disponibili per i socket UDP, anch'esse illustrate
3402 dalla relativa pagina di manuale accessibile con \texttt{man 7 udp}, sono
3403 quelle indicate dalle costanti del seguente elenco; come per i socket TCP il
3404 terzo argomento viene gestito come \itindex{value~result~argument}
3405 \textit{value result argument} e deve essere un puntatore ad una variabile di
3407 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3408 \item[\const{FIONREAD}] restituisce la dimensione in byte del primo pacchetto
3409 in attesa di ricezione, o 0 qualora non ci sia nessun pacchetto.
3410 \item[\const{TIOCOUTQ}] restituisce il numero di byte presenti nella coda di
3411 invio locale; questa opzione è supportata soltanto a partire dal kernel 2.4
3416 \section{La gestione con \func{sysctl} ed il filesystem \texttt{/proc}}
3417 \label{sec:sock_sysctl_proc}
3419 Come ultimo argomento di questo capitolo tratteremo l'uso della funzione
3420 \func{sysctl} (che è stata introdotta nelle sue funzionalità generiche in
3421 sez.~\ref{sec:sys_sysctl}) per quanto riguarda le sue capacità di effettuare
3422 impostazioni relative alle proprietà dei socket. Dato che le stesse
3423 funzionalità sono controllabili direttamente attraverso il filesystem
3424 \texttt{/proc}, le tratteremo attraverso i file presenti in quest'ultimo.
3427 \subsection{L'uso di \func{sysctl} e \texttt{/proc} per le proprietà della
3429 \label{sec:sock_sysctl}
3431 La differenza nell'uso di \func{sysctl} e del filesystem \texttt{/proc}
3432 rispetto a quello delle funzioni \func{ioctl} e \func{fcntl} visto in
3433 sez.~\ref{sec:sock_ctrl_func} o all'uso di \func{getsockopt} e
3434 \func{setsockopt} è che queste funzioni consentono di controllare le proprietà
3435 di un singolo socket, mentre con \func{sysctl} e con \texttt{/proc} si
3436 impostano proprietà (o valori di default) validi a livello dell'intero
3437 sistema, e cioè per tutti i socket.
3439 Le opzioni disponibili per le proprietà della rete, nella gerarchia dei valori
3440 impostabili con \func{sysctl}, sono riportate sotto il nodo \texttt{net}, o,
3441 se acceduti tramite l'interfaccia del filesystem \texttt{/proc}, sotto
3442 \texttt{/proc/sys/net}. In genere sotto questa directory compaiono le
3443 sottodirectory (corrispondenti ad altrettanti sottonodi per \func{sysctl})
3444 relative ai vari protocolli e tipi di interfacce su cui è possibile
3445 intervenire per effettuare impostazioni; un contenuto tipico di questa
3446 directory è il seguente:
3457 e sono presenti varie centinaia di parametri, molti dei quali non sono neanche
3458 documentati; nel nostro caso ci limiteremo ad illustrare quelli più
3461 Si tenga presente infine che se è sempre possibile utilizzare il filesystem
3462 \texttt{/proc} come sostituto di \func{sysctl}, dato che i valori di nodi e
3463 sottonodi di quest'ultima sono mappati come file e directory sotto
3464 \texttt{/proc/sys/}, non è vero il contrario, ed in particolare Linux consente
3465 di impostare alcuni parametri o leggere lo stato della rete a livello di
3466 sistema sotto \texttt{/proc/net}, dove sono presenti dei file che non
3467 corrispondono a nessun nodo di \func{sysctl}.
3471 \subsection{I valori di controllo per i socket generici}
3472 \label{sec:sock_gen_sysctl}
3474 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/core} sono presenti i file
3475 corrispondenti ai parametri generici validi per tutti i socket. Quelli
3476 descritti anche nella pagina di manuale, accessibile con \texttt{man 7 socket}
3479 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3480 \item[\texttt{rmem\_default}] imposta la dimensione di default del buffer di
3481 lettura (cioè per i dati in ingresso) dei socket.
3482 \item[\texttt{rmem\_max}] imposta la dimensione massima che si può assegnare al
3483 buffer di ingresso dei socket attraverso l'uso dell'opzione
3485 \item[\texttt{wmem\_default}] imposta la dimensione di default del buffer di
3486 scrittura (cioè per i dati in uscita) dei socket.
3487 \item[\texttt{wmem\_max}] imposta la dimensione massima che si può assegnare al
3488 buffer di uscita dei socket attraverso l'uso dell'opzione
3490 \item[\texttt{message\_cost}, \texttt{message\_burst}] contengono le
3491 impostazioni del \itindex{bucket~filter} \textit{bucket filter} che
3492 controlla l'emissione di messaggi di avviso da parte kernel per eventi
3493 relativi a problemi sulla rete, imponendo un limite che consente di
3494 prevenire eventuali attacchi di \itindex{Denial~of~Service~(DoS)}
3495 \textit{Denial of Service} usando i log.\footnote{senza questo limite un
3496 attaccante potrebbe inviare ad arte un traffico che generi
3497 intenzionalmente messaggi di errore, per saturare il sistema dei log.}
3499 Il \itindex{bucket~filter} \textit{bucket filter} è un algoritmo generico
3500 che permette di impostare dei limiti di flusso su una quantità\footnote{uno
3501 analogo viene usato nel \index{netfilter} \textit{netfilter} per imporre
3502 dei limiti sul flusso dei pacchetti.} senza dovere eseguire medie
3503 temporali, che verrebbero a dipendere in misura non controllabile dalla
3504 dimensione dell'intervallo su cui si media e dalla distribuzione degli
3505 eventi;\footnote{in caso di un picco di flusso (il cosiddetto
3506 \textit{burst}) il flusso medio verrebbe a dipendere in maniera esclusiva
3507 dalla dimensione dell'intervallo di tempo su cui calcola la media.} in
3508 questo caso si definisce la dimensione di un ``\textsl{bidone}'' (il
3509 \textit{bucket}) e del flusso che da esso può uscire, la presenza di una
3510 dimensione iniziale consente di assorbire eventuali picchi di emissione,
3511 l'aver fissato un flusso di uscita garantisce che a regime questo sarà il
3512 valore medio del flusso ottenibile dal \textit{bucket}.
3514 I due valori indicano rispettivamente il flusso a regime (non sarà inviato
3515 più di un messaggio per il numero di secondi specificato da
3516 \texttt{message\_cost}) e la dimensione iniziale per in caso di picco di
3517 emissione (verranno accettati inizialmente fino ad un massimo di
3518 \texttt{message\_cost/message\_burst} messaggi).
3520 \item[\texttt{netdev\_max\_backlog}] numero massimo di pacchetti che possono
3521 essere contenuti nella coda di ingresso generale.
3523 \item[\texttt{optmem\_max}] lunghezza massima dei dati ancillari e di
3524 controllo (vedi sez.~\ref{sec:net_ancillary_data}).
3527 Oltre a questi nella directory \texttt{/proc/sys/net/core} si trovano altri
3528 file, la cui documentazione dovrebbe essere mantenuta nei sorgenti del kernel,
3529 nel file \texttt{Documentation/networking/ip-sysctl.txt}; la maggior parte di
3530 questi però non è documentato:
3531 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{3.0cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3532 \item[\texttt{dev\_weight}] blocco di lavoro (\textit{work quantum}) dello
3533 scheduler di processo dei pacchetti. % TODO da documentare meglio
3535 \item[\texttt{lo\_cong}] valore per l'occupazione della coda di ricezione
3536 sotto la quale si considera di avere una bassa congestione.
3538 \item[\texttt{mod\_cong}] valore per l'occupazione della coda di ricezione
3539 sotto la quale si considera di avere una congestione moderata.
3541 \item[\texttt{no\_cong}] valore per l'occupazione della coda di ricezione
3542 sotto la quale si si considera di non avere congestione.
3544 \item[\texttt{no\_cong\_thresh}] valore minimo (\textit{low water mark}) per
3545 il riavvio dei dispositivi congestionati.
3547 %\item[\texttt{netdev\_fastroute}] è presente soltanto quando si è compilato il
3548 % kernel con l'apposita opzione di ottimizzazione per l'uso come router (.
3550 \item[\texttt{somaxconn}] imposta la dimensione massima del \textit{backlog}
3551 della funzione \func{listen} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_func_listen}), e
3552 corrisponde al valore della costante \const{SOMAXCONN}; il suo valore di
3558 \subsection{I valori di controllo per il protocollo IPv4}
3559 \label{sec:sock_ipv4_sysctl}
3561 Nella directory \texttt{/proc/sys/net/ipv4} sono presenti i file che
3562 corrispondono ai parametri dei socket che usano il protocollo IPv4, relativi
3563 quindi sia alle caratteristiche di IP, che a quelle degli altri protocolli che
3564 vengono usati all'interno di quest'ultimo (come ICMP, TCP e UDP) o a fianco
3565 dello stesso (come ARP).
3567 I file che consentono di controllare le caratteristiche specifiche del
3568 protocollo IP in quanto tale, descritti anche nella pagina di manuale
3569 accessibile con \texttt{man 7 ip}, sono i seguenti:
3570 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{3.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3572 \item[\texttt{ip\_default\_ttl}] imposta il valore di default per il campo TTL
3573 (vedi sez.~\ref{sec:IP_header}) di tutti i pacchetti uscenti. Il valore può
3574 essere modificato per il singolo socket con l'opzione \const{IP\_TTL}.
3575 Prende un valore intero.
3577 \item[\texttt{ip\_forward}] abilita l'inoltro dei pacchetti da una interfaccia
3578 ad un altra, e può essere impostato anche per la singola interfaccia. Prende
3579 un valore logico (0 disabilita, diverso da zero abilita).
3581 \item[\texttt{ip\_dynaddr}] Abilita la riscrittura automatica degli indirizzi
3582 associati ad un socket quando una interfaccia cambia indirizzo. Viene usato
3583 per le interfacce usate nei collegamenti in dial-up, il cui indirizzo IP
3584 viene assegnato dinamicamente dal provider, e può essere modificato. Un
3585 valore nullo disabilita la funzionalità, con 1 la si abilita, con 2 la si
3586 abilità in modalità \textsl{prolissa}.
3588 \item[\texttt{ip\_autoconfig}] Specifica se l'indirizzo IP è stato configurato
3589 automaticamente via DHCP, BOOTP o RARP.
3591 \item[\texttt{ip\_local\_port\_range}] imposta l'intervallo dei valori usati
3592 per l'assegnazione delle porte effimere, permette cioè di modificare i
3593 valori illustrati in fig.~\ref{fig:TCP_port_alloc}; prende due valori
3594 numerici, che indicano gli estremi dell'intervallo. Si abbia cura di non
3595 definire un intervallo che si sovrappone a quello delle porte usate per il
3596 \itindex{masquerading} \textit{masquerading}, il kernel può gestire la
3597 sovrapposizione, ma si avrà una perdita di prestazioni. Si imposti sempre un
3598 valore iniziale maggiore di 1024 (o meglio ancora di 4096) per evitare
3599 conflitti con le porte usate dai servizi noti.
3601 \item[\texttt{ip\_no\_pmtu\_disc}] imposta la disciplina di ricerca della
3602 \textit{Path MTU} (vedi sez.~\ref{sec:net_lim_dim} e
3603 sez.~\ref{sec:sock_ipv4_options}).
3605 \item[\texttt{ipfrag\_high\_thresh}] limite massimo (espresso in numero di
3606 byte) sui pacchetti IP frammentati presenti in coda; quando questo valore
3607 viene raggiunta la coda viene ripulita fino al valore
3608 \texttt{ipfrag\_low\_thresh}.
3610 \item[\texttt{ipfrag\_low\_thresh}] soglia bassa (specificata in byte) cui
3611 viene riportata la coda dei pacchetti IP frammentati quando si raggiunge il
3612 valore \texttt{ipfrag\_high\_thresh}.
3614 \item[\texttt{ip\_always\_defrag}] se abilitato (prende un intero come valore
3615 logico) tutti i pacchetti IP frammentati saranno riassemblati, anche in caso
3616 in successivo immediato inoltro.\footnote{introdotto con il kernel 2.2.13,
3617 nelle versioni precedenti questo comportamento poteva essere solo in fase
3618 di compilazione del kernel con l'opzione
3619 \texttt{CONFIG\_IP\_ALWAYS\_DEFRAG}.}
3621 \item[\texttt{ip\_nonlocal\_bind}] se abilitato (prende un intero come valore
3622 logico) è possibile che una applicazione possa collegarsi (con \func{bind}
3623 su un indirizzo non locale. Questo può risultare utile per applicazioni
3624 particolari (come gli \textit{sniffer}) che hanno la necessità di ricevere
3625 pacchetti anche non diretti agli indirizzi presenti sulla macchina, ad
3626 esempio per intercettare il traffico per uno specifico indirizzo che si
3627 vuole tenere sotto controllo.
3629 % \item[\texttt{neigh/*}] La directory contiene i valori
3630 % TODO trattare neigh/* nella parte su arp, da capire dove sarà.
3637 % LocalWords: socket sez dotted decimal resolver Domain Name Service cap DNS
3638 % LocalWords: client fig LDAP Lightweight Access Protocol NIS Information Sun
3639 % LocalWords: like netgroup Switch Solaris glibc libc uclib NSS tab shadow uid
3640 % LocalWords: username group aliases ethers MAC address hosts networks rpc RPC
3641 % LocalWords: protocols services dns db lib libnss org truelite it root res HS
3642 % LocalWords: resource init netinet resolv int void conf host LOCALDOMAIN TCP
3643 % LocalWords: options DEBUG debug AAONLY USEVC UDP PRIMARY IGNTC RECURSE INET
3644 % LocalWords: DEFNAMES search STAYOPEN DNSRCH INSECURE NOALIASES HOSTALIASES
3645 % LocalWords: IPv gethostbyname NOCHECKNAME KEEPTSIG TSIG BLAST RETRY retry NS
3646 % LocalWords: retrans query FQDN Fully Qualified const char dname class type
3647 % LocalWords: unsigned answer anslen CSNET Hesiod MIT CHAOS Chaosnet ANY BIND
3648 % LocalWords: nameser compat Berkley MF CNAME SOA MB MR NULL WKS PTR HINFO TXT
3649 % LocalWords: MINFO RP responsible person AFSDB AFS RT router NSAP SIG KEY PX
3650 % LocalWords: GPOS AAAA LOC NXT EID NIMLOC nimrod SRV ATMA ATM NAPTR naming AF
3651 % LocalWords: authority IXFR AXFR MAILB MAILA errno NOT FOUND RECOVERY TRY err
3652 % LocalWords: AGAIN herror netdb string perror error hstrerror strerror struct
3653 % LocalWords: hostent name addrtype length addr list sys af mygethost inet ret
3654 % LocalWords: ntop deep copy buf size buflen result errnop value argument len
3655 % LocalWords: ERANGE sethostent stayopen endhostent gethostbyaddr order pton
3656 % LocalWords: getipnodebyname getipnodebyaddr flags num MAPPED ALL ADDRCONFIG
3657 % LocalWords: freehostent ip getXXXbyname getXXXbyaddr servent getservbyname
3658 % LocalWords: getservbyaddr netent getnetbyname getnetbyaddr protoent smtp udp
3659 % LocalWords: getprotobyname getprotobyaddr getservbyport port tcp setservent
3660 % LocalWords: getservent endservent setXXXent getXXXent endXXXent gethostent
3661 % LocalWords: setnetent getnetent endnetent setprotoent getprotoent POSIX RFC
3662 % LocalWords: endprotoent getaddrinfo getnameinfo nell' node service addrinfo
3663 % LocalWords: hints linked addrlen socklen family socktype protocol sockaddr
3664 % LocalWords: canonname next PF UNSPEC SOCK STREAM DGRAM bind INADDR loopback
3665 % LocalWords: connect sendto NUMERICHOST EAI NONAME SYSTEM BADFLAGS ADDRFAMILY
3666 % LocalWords: NODATA MEMORY FAIL errcode echo mygetaddr ptr casting Canonical
3667 % LocalWords: freeaddrinfo getservname salen hostlen serv servlen l'OR NI NUL
3668 % LocalWords: NOFQDN NAMEREQD NUMERICSERV MAXHOST MAXSERV sockconn SockUtil of
3669 % LocalWords: descriptor hint fifth sockbind setsockopt getsockopt sock level
3670 % LocalWords: optname optval optlen EBADF EFAULT EINVAL ENOPROTOOPT ENOTSOCK
3671 % LocalWords: IPPROTO Stevens ICMP ICMPV ICMPv get KEEPALIVE OOBINLINE timeval
3672 % LocalWords: RCVLOWAT SNDLOWAT RCVTIMEO SNDTIMEO BSDCOMPAT BSD PASSCRED ucred
3673 % LocalWords: PEERCRED BINDTODEVICE REUSEADDR ACCEPTCONN DONTROUTE gateway MSG
3674 % LocalWords: BROADCAST broadcast SNDBUF RCVBUF LINGER linger PRIORITY read IF
3675 % LocalWords: OOB recvmsg kernel select write readv recv recvfrom EAGAIN send
3676 % LocalWords: EWOULDBLOCK writev sendmsg raw domain SCM CREDENTIALS eth packet
3677 % LocalWords: IFNAMSIZ capabilities capability ADMIN log trpt EADDRINUSE close
3678 % LocalWords: listen routing sysctl shutdown Quality TOS keep alive ACK RST to
3679 % LocalWords: ECONNRESET ETIMEDOUT keepalive echod fourth newsgroup WAIT reuse
3680 % LocalWords: sockbindopt SockUtils homed completely binding RECVDSTADDR onoff
3681 % LocalWords: PKTINFO getsockname multicast streaming unicast REUSEPORT reset
3682 % LocalWords: stealing ling RECVTOS RECVTTL TTL RECVOPTS RETOPTS HDRINCL MTU
3683 % LocalWords: RECVERR DISCOVER Path Discovery ALERT alert ADD MEMBERSHIP mreqn
3684 % LocalWords: pktinfo ipi ifindex spec dst RECVIF Live IPTOS LOWDELAY Advanced
3685 % LocalWords: Transfer Unit PMTUDISC DONT WANT route dall' pmtu EMSGSIZE imr
3686 % LocalWords: multiaddr mreq fcntl ioctl request SIOCGSTAMP trip SIOCSPGRP pid
3687 % LocalWords: process SIGIO SIGURG KILL FIOASYNC SIOCGPGRP filesystem proc ttl
3688 % LocalWords: rmem wmem message cost burst bucket filter netdev backlog optmem
3689 % LocalWords: forward dynaddr dial autoconfig local masquerading ipfrag high
3690 % LocalWords: thresh low always defrag CONFIG SETSIG cmd FIOGETOWN FIOSETOWN
3692 %%% Local Variables:
3694 %%% TeX-master: "gapil"
3696 % LocalWords: quest'ultime neigh dev weight cong mod somaxconn Di SIOCINQ DoS
3697 % LocalWords: Documentation SIOCATMARK SIOCOUTQ FIONREAD TIOCOUTQ Denial work
3698 % LocalWords: netfilter scheduler mark ARP DHCP BOOTP RARP nonlocal sniffer
3699 % LocalWords: linux NODELAY MAXSEG CORK KEEPIDLE KEEPINTVL KEEPCNT SYNCNT INFO
3700 % LocalWords: DEFER ACCEPT WINDOW CLAMP QUICKACK CONGESTION ENCAP urgent