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11 \chapter{Introduzione ai socket}
12 \label{cha:socket_intro}
14 In questo capitolo inizieremo a spiegare le caratteristiche salienti della
15 principale interfaccia per la programmazione di rete, quella dei
16 \textit{socket}, che, pur essendo nata in ambiente Unix, è usata ormai da
17 tutti i sistemi operativi.
19 Dopo una breve panoramica sulle caratteristiche di questa interfaccia vedremo
20 come creare un socket e come collegarlo allo specifico protocollo di rete che
21 si utilizzerà per la comunicazione. Per evitare un'introduzione puramente
22 teorica concluderemo il capitolo con un primo esempio di applicazione.
24 \section{Una panoramica}
25 \label{sec:sock_overview}
27 Iniziamo con una descrizione essenziale di cosa sono i \textit{socket} e di
28 quali sono i concetti fondamentali da tenere presente quando si ha a che fare
33 \subsection{I \textit{socket}}
34 \label{sec:sock_socket_def}
36 I \textit{socket}\footnote{una traduzione letterale potrebbe essere
37 \textsl{presa}, ma essendo universalmente noti come \textit{socket}
38 utilizzeremo sempre la parola inglese.} sono uno dei principali meccanismi
39 di comunicazione utilizzato in ambito Unix, e li abbiamo brevemente incontrati
40 in sez.~\ref{sec:ipc_socketpair}, fra i vari meccanismi di intercominazione
41 fra processi. Un socket costituisce in sostanza un canale di comunicazione fra
42 due processi su cui si possono leggere e scrivere dati analogo a quello di una
43 pipe (vedi sez.~\ref{sec:ipc_pipes}) ma, a differenza di questa e degli altri
44 meccanismi esaminati nel capitolo cap.~\ref{cha:IPC}, i socket non sono
45 limitati alla comunicazione fra processi che girano sulla stessa macchina, ma
46 possono realizzare la comunicazione anche attraverso la rete.
48 Quella dei socket costituisce infatti la principale interfaccia usata nella
49 programmazione di rete. La loro origine risale al 1983, quando furono
50 introdotti in BSD 4.2; l'interfaccia è rimasta sostanzialmente la stessa, con
51 piccole modifiche, negli anni successivi. Benché siano state sviluppate
52 interfacce alternative, originate dai sistemi SVr4 come la XTI (\textit{X/Open
53 Transport Interface}) nessuna ha mai raggiunto la diffusione e la popolarità
54 di quella dei socket (né tantomeno la stessa usabilità e flessibilità).
56 La flessibilità e la genericità dell'interfaccia inoltre consente di
57 utilizzare i socket con i più disparati meccanismi di comunicazione, e non
58 solo con l'insieme dei protocolli TCP/IP, anche se questa sarà comunque quella
59 di cui tratteremo in maniera più estesa.
62 \subsection{Concetti base}
65 Per capire il funzionamento dei socket occorre avere presente il funzionamento
66 dei protocolli di rete (vedi cap.~\ref{cha:network}), ma l'interfaccia è del
67 tutto generale e benché le problematiche (e quindi le modalità di risolvere i
68 problemi) siano diverse a seconda del tipo di protocollo di comunicazione
69 usato, le funzioni da usare restano le stesse.
71 Per questo motivo una semplice descrizione dell'interfaccia è assolutamente
72 inutile, in quanto il comportamento di quest'ultima e le problematiche da
73 affrontare cambiano radicalmente a seconda dello \textsl{stile} di
74 comunicazione usato. La scelta di questo stile va infatti ad incidere sulla
75 semantica che verrà utilizzata a livello utente per gestire la comunicazione
76 (su come inviare e ricevere i dati) e sul comportamento effettivo delle
79 La scelta di uno stile dipende sia dai meccanismi disponibili, sia dal tipo di
80 comunicazione che si vuole effettuare. Ad esempio alcuni stili di
81 comunicazione considerano i dati come una sequenza continua di byte, in quello
82 che viene chiamato un \textsl{flusso} (in inglese \textit{stream}), mentre
83 altri invece li raggruppano in \textsl{pacchetti} (in inglese
84 \textit{datagram}) che vengono inviati in blocchi separati.
86 Un'altro esempio di stile concerne la possibilità che la comunicazione possa o
87 meno perdere dati, possa o meno non rispettare l'ordine in cui essi non sono
88 inviati, o inviare dei pacchetti più volte (come nel caso di TCP e UDP).
90 Un terzo esempio di stile di comunicazione concerne le modalità in cui essa
91 avviene, in certi casi essa può essere condotta con una connessione diretta
92 con un solo corrispondente, come per una telefonata; altri casi possono
93 prevedere una comunicazione come per lettera, in cui si scrive l'indirizzo su
94 ogni pacchetto, altri ancora una comunicazione \textit{broadcast} come per la
95 radio, in cui i pacchetti vengono emessi su appositi ``\textsl{canali}'' dove
96 chiunque si collega possa riceverli.
98 É chiaro che ciascuno di questi stili comporta una modalità diversa di gestire
99 la comunicazione, ad esempio se è inaffidabile occorrerà essere in grado di
100 gestire la perdita o il rimescolamento dei dati, se è a pacchetti questi
101 dovranno essere opportunamente trattati, ecc.
104 \section{La creazione di un \textit{socket}}
105 \label{sec:sock_creation}
107 Come accennato l'interfaccia dei socket è estremamente flessibile e permette
108 di interagire con protocolli di comunicazione anche molto diversi fra di loro;
109 in questa sezione vedremo come è possibile creare un socket e come specificare
110 il tipo di comunicazione che esso deve utilizzare.
112 \subsection{La funzione \func{socket}}
113 \label{sec:sock_socket}
115 La creazione di un socket avviene attraverso l'uso della funzione
116 \funcd{socket}; essa restituisce un \textit{file descriptor}\footnote{del
117 tutto analogo a quelli che si ottengono per i file di dati e le pipe,
118 descritti in sez.~\ref{sec:file_fd}.} che serve come riferimento al socket;
120 \begin{prototype}{sys/socket.h}{int socket(int domain, int type, int protocol)}
124 \bodydesc{La funzione restituisce un intero positivo in caso di successo, e
125 -1 in caso di fallimento, nel qual caso la variabile \var{errno} assumerà
128 \item[\errcode{EPROTONOSUPPORT}] Il tipo di socket o il protocollo scelto non
129 sono supportati nel dominio.
130 \item[\errcode{ENFILE}] Il kernel non ha memoria sufficiente a creare una
131 nuova struttura per il socket.
132 \item[\errcode{EMFILE}] Si è ecceduta la tabella dei file.
133 \item[\errcode{EACCES}] Non si hanno privilegi per creare un socket nel
134 dominio o con il protocollo specificato.
135 \item[\errcode{EINVAL}] Protocollo sconosciuto o dominio non disponibile.
136 \item[\errcode{ENOBUFS}] Non c'è sufficiente memoria per creare il socket
137 (può essere anche \errval{ENOMEM}).
139 inoltre, a seconda del protocollo usato, potranno essere generati altri
140 errori, che sono riportati nelle relative pagine di manuale.}
143 La funzione ha tre argomenti, \param{domain} specifica il dominio del socket
144 (definisce cioè, come vedremo in sez.~\ref{sec:sock_domain}, la famiglia di
145 protocolli usata), \param{type} specifica il tipo di socket (definisce cioè,
146 come vedremo in sez.~\ref{sec:sock_type}, lo stile di comunicazione) e
147 \param{protocol} il protocollo; in genere quest'ultimo è indicato
148 implicitamente dal tipo di socket, per cui di norma questo valore viene messo
149 a zero (con l'eccezione dei \textit{raw socket}).
151 Si noti che la creazione del socket si limita ad allocare le opportune
152 strutture nel kernel (sostanzialmente una voce nella \textit{file table}) e
153 non comporta nulla riguardo all'indicazione degli indirizzi remoti o locali
154 attraverso i quali si vuole effettuare la comunicazione.
156 \subsection{Il dominio, o \textit{protocol family}}
157 \label{sec:sock_domain}
159 Dati i tanti e diversi protocolli di comunicazione disponibili, esistono vari
160 tipi di socket, che vengono classificati raggruppandoli in quelli che si
161 chiamano \textsl{domini}. La scelta di un dominio equivale in sostanza alla
162 scelta di una famiglia di protocolli, e viene effettuata attraverso
163 l'argomento \param{domain} della funzione \func{socket}. Ciascun dominio ha un
164 suo nome simbolico che convenzionalmente inizia con una costante che inizia
165 per \texttt{PF\_}, iniziali di \textit{protocol family}, un altro nome con cui
166 si indicano i domini.
168 A ciascun tipo di dominio corrisponde un analogo nome simbolico, anch'esso
169 associato ad una costante, che inizia invece per \texttt{AF\_} (da
170 \textit{address family}) che identifica il formato degli indirizzi usati in
171 quel dominio. Le pagine di manuale di Linux si riferiscono a questi indirizzi
172 anche come \textit{name space},\footnote{nome che invece il manuale delle
173 \acr{glibc} riserva a quello che noi abbiamo chiamato domini.} dato che
174 identificano il formato degli indirizzi usati in quel dominio per identificare
175 i capi della comunicazione.
180 \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|}
182 \textbf{Nome}&\textbf{Valore}&\textbf{Utilizzo}&\textbf{Man page} \\
185 \const{PF\_UNSPEC} & 0& Non specificato & \\
186 \const{PF\_LOCAL} & 1& Local communication & unix(7) \\
187 \const{PF\_UNIX}, \const{PF\_FILE}&1& & \\
188 \const{PF\_INET} & 2& IPv4 Internet protocols & ip(7) \\
189 \const{PF\_AX25} & 3& Amateur radio AX.25 protocol & \\
190 \const{PF\_IPX} & 4& IPX - Novell protocols & \\
191 \const{PF\_APPLETALK}& 5& Appletalk & ddp(7) \\
192 \const{PF\_NETROM} & 6& Amateur radio NetROM & \\
193 \const{PF\_BRIDGE} & 7& Multiprotocol bridge & \\
194 \const{PF\_ATMPVC} & 8& Access to raw ATM PVCs & \\
195 \const{PF\_X25} & 9& ITU-T X.25 / ISO-8208 protocol& x25(7) \\
196 \const{PF\_INET6} &10& IPv6 Internet protocols & ipv6(7) \\
197 \const{PF\_ROSE} &11& Amateur Radio X.25 PLP & \\
198 \const{PF\_DECnet} &12& Reserved for DECnet project & \\
199 \const{PF\_NETBEUI} &13& Reserved for 802.2LLC project & \\
200 \const{PF\_SECURITY} &14& Security callback pseudo AF & \\
201 \const{PF\_KEY} &15& PF\_KEY key management API & \\
202 \const{PF\_NETLINK} &16& Kernel user interface device & netlink(7) \\
203 \const{PF\_PACKET} &17& Low level packet interface & packet(7) \\
204 \const{PF\_ASH} &18& Ash & \\
205 \const{PF\_ECONET} &19& Acorn Econet & \\
206 \const{PF\_ATMSVC} &20& ATM SVCs & \\
207 \const{PF\_SNA} &22& Linux SNA Project & \\
208 \const{PF\_IRDA} &23& IRDA sockets & \\
209 \const{PF\_PPPOX} &24& PPPoX sockets & \\
210 \const{PF\_WANPIPE} &25& Wanpipe API sockets & \\
211 \const{PF\_BLUETOOTH}&31& Bluetooth sockets & \\
214 \caption{Famiglie di protocolli definiti in Linux.}
215 \label{tab:net_pf_names}
218 L'idea alla base della distinzione fra questi due insiemi di costanti era che
219 una famiglia di protocolli potesse supportare vari tipi di indirizzi, per cui
220 il prefisso \texttt{PF\_} si sarebbe dovuto usare nella creazione dei socket e
221 il prefisso \texttt{AF\_} in quello delle strutture degli indirizzi; questo è
222 quanto specificato anche dallo standard POSIX.1g, ma non esistono a tuttora
223 famiglie di protocolli che supportino diverse strutture di indirizzi, per cui
224 nella pratica questi due nomi sono equivalenti e corrispondono agli stessi
225 valori numerici.\footnote{in Linux, come si può verificare andando a guardare
226 il contenuto di \file{bits/socket.h}, le costanti sono esattamente le stesse
227 e ciascuna \texttt{AF\_} è definita alla corrispondente \texttt{PF\_} e con
230 I domini (e i relativi nomi simbolici), così come i nomi delle famiglie di
231 indirizzi, sono definiti dall'header \texttt{socket.h}. Un elenco delle
232 famiglie di protocolli disponibili in Linux è riportato in
233 tab.~\ref{tab:net_pf_names}.\footnote{l'elenco indica tutti i protocolli
234 definiti; fra questi però saranno utilizzabili solo quelli per i quali si è
235 compilato il supporto nel kernel (o si sono caricati gli opportuni moduli),
236 viene definita anche una costante \const{PF\_MAX} che indica il valore
237 massimo associabile ad un dominio (nel caso il suo valore 32).}
239 Si tenga presente che non tutte le famiglie di protocolli sono utilizzabili
240 dall'utente generico, ad esempio in generale tutti i socket di tipo
241 \const{SOCK\_RAW} possono essere creati solo da processi che hanno i privilegi
242 di amministratore (cioè con user-ID effettivo uguale a zero) o dotati della
243 capability \texttt{CAP\_NET\_RAW}.
246 \subsection{Il tipo, o stile}
247 \label{sec:sock_type}
249 La scelta di un dominio non comporta però la scelta dello stile di
250 comunicazione, questo infatti viene a dipendere dal protocollo che si andrà ad
251 utilizzare fra quelli disponibili nella famiglia scelta. L'interfaccia dei
252 socket permette di scegliere lo stile di comunicazione indicando il tipo di
253 socket con l'argomento \param{type} di \func{socket}. Linux mette a
254 disposizione vari tipi di socket (che corrispondono a quelli che il manuale
255 della \acr{glibc} \cite{glibc} chiama \textit{styles}) identificati dalle
258 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.9cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
259 \item[\const{SOCK\_STREAM}] Provvede un canale di trasmissione dati
260 bidirezionale, sequenziale e affidabile. Opera su una connessione con un
261 altro socket. I dati vengono ricevuti e trasmessi come un flusso continuo di
262 byte (da cui il nome \textit{stream}).
263 \item[\const{SOCK\_DGRAM}] Viene usato per trasmettere pacchetti di dati
264 (\textit{datagram}) di lunghezza massima prefissata, indirizzati
265 singolarmente. Non esiste una connessione e la trasmissione è effettuata in
266 maniera non affidabile.
267 \item[\const{SOCK\_SEQPACKET}] Provvede un canale di trasmissione di dati
268 bidirezionale, sequenziale e affidabile. Opera su una connessione con un
269 altro socket. I dati possono vengono trasmessi per pacchetti di dimensione
270 massima fissata, ed devono essere letti integralmente da ciascuna
271 chiamata a \func{read}.
272 \item[\const{SOCK\_RAW}] Provvede l'accesso a basso livello ai protocolli di
273 rete e alle varie interfacce. I normali programmi di comunicazione non
274 devono usarlo, è riservato all'uso di sistema.
275 \item[\const{SOCK\_RDM}] Provvede un canale di trasmissione di dati
276 affidabile, ma in cui non è garantito l'ordine di arrivo dei pacchetti.
277 \item[\const{SOCK\_PACKET}] Obsoleto, non deve essere usato.
280 Si tenga presente che non tutte le combinazioni fra una famiglia di protocolli
281 e un tipo di socket sono valide, in quanto non è detto che in una famiglia
282 esista un protocollo per ciascuno dei diversi stili di comunicazione appena
288 \begin{tabular}{|l|c|c|c|c|c|}
290 \multicolumn{1}{|c|}{\textbf{Famiglia}}&
291 \multicolumn{5}{|c|}{\textbf{Tipo}}\\
294 &\const{SOCK\_STREAM} &\const{SOCK\_DGRAM} &\const{SOCK\_RAW}&
295 \const{SOCK\_PACKET}&\const{SOCK\_SEQPACKET} \\
297 \const{PF\_UNIX} & si & si & & & \\
299 \const{PF\_INET} & TCP & UDP & IPv4 & & \\
301 \const{PF\_INET6} & TCP & UDP & IPv6 & & \\
303 \const{PF\_IPX} & & & & & \\
305 \const{PF\_NETLINK} & & si & si & & \\
307 \const{PF\_X25} & & & & & si \\
309 \const{PF\_AX25} & & & & & \\
311 \const{PF\_ATMPVC} & & & & & \\
313 \const{PF\_APPLETALK} & & si & si & & \\
315 \const{PF\_PACKET} & & si & si & & \\
318 \caption{Combinazioni valide di dominio e tipo di protocollo per la
319 funzione \func{socket}.}
320 \label{tab:sock_sock_valid_combinations}
323 In tab.~\ref{tab:sock_sock_valid_combinations} sono mostrate le combinazioni
324 valide possibili per le principali famiglie di protocolli. Per ogni
325 combinazione valida si è indicato il tipo di protocollo, o la parola
326 \textsl{si} qualora non il protocollo non abbia un nome definito, mentre si
327 sono lasciate vuote le caselle per le combinazioni non supportate.
330 \section{Le strutture degli indirizzi dei socket}
331 \label{sec:sock_sockaddr}
333 Come si è visto nella creazione di un socket non si specifica nulla oltre al
334 tipo di famiglia di protocolli che si vuole utilizzare, in particolare nessun
335 indirizzo che identifichi i due capi della comunicazione. La funzione infatti
336 si limita ad allocare nel kernel quanto necessario per poter poi realizzare la
339 Gli indirizzi infatti vengono specificati attraverso apposite strutture che
340 vengono utilizzate dalle altre funzioni della interfaccia dei socket, quando
341 la comunicazione viene effettivamente realizzata. Ogni famiglia di protocolli
342 ha ovviamente una sua forma di indirizzamento e in corrispondenza a questa una
343 sua peculiare struttura degli indirizzi. I nomi di tutte queste strutture
344 iniziano per \var{sockaddr\_}; quelli propri di ciascuna famiglia vengono
345 identificati dal suffisso finale, aggiunto al nome precedente.
348 \subsection{La struttura generica}
349 \label{sec:sock_sa_gen}
351 Le strutture degli indirizzi vengono sempre passate alle varie funzioni
352 attraverso puntatori (cioè \textit{by reference}), ma le funzioni devono poter
353 maneggiare puntatori a strutture relative a tutti gli indirizzi possibili
354 nelle varie famiglie di protocolli; questo pone il problema di come passare
355 questi puntatori, il C moderno risolve questo problema coi i puntatori
356 generici (i \ctyp{void *}), ma l'interfaccia dei socket è antecedente alla
357 definizione dello standard ANSI C, e per questo nel 1982 fu scelto di definire
358 una struttura generica per gli indirizzi dei socket, \struct{sockaddr}, che si
359 è riportata in fig.~\ref{fig:sock_sa_gen_struct}.
362 \footnotesize \centering
363 \begin{minipage}[c]{15cm}
364 \includestruct{listati/sockaddr.h}
366 \caption{La struttura generica degli indirizzi dei socket
368 \label{fig:sock_sa_gen_struct}
371 Tutte le funzioni dei socket che usano gli indirizzi sono definite usando nel
372 prototipo un puntatore a questa struttura; per questo motivo quando si
373 invocano dette funzioni passando l'indirizzo di un protocollo specifico
374 occorrerà eseguire una conversione del relativo puntatore.
376 I tipi di dati che compongono la struttura sono stabiliti dallo standard
377 POSIX.1g e li abbiamo riassunti in tab.~\ref{tab:sock_data_types} con i
378 rispettivi file di include in cui sono definiti; la struttura è invece
379 definita nell'include file \file{sys/socket.h}.
384 \begin{tabular}{|l|l|l|}
386 \multicolumn{1}{|c|}{\textbf{Tipo}}&
387 \multicolumn{1}{|c|}{\textbf{Descrizione}}&
388 \multicolumn{1}{|c|}{\textbf{Header}} \\
391 \type{int8\_t} & intero a 8 bit con segno & \file{sys/types.h}\\
392 \type{uint8\_t} & intero a 8 bit senza segno & \file{sys/types.h}\\
393 \type{int16\_t} & intero a 16 bit con segno & \file{sys/types.h}\\
394 \type{uint16\_t} & intero a 16 bit senza segno& \file{sys/types.h}\\
395 \type{int32\_t} & intero a 32 bit con segno & \file{sys/types.h}\\
396 \type{uint32\_t} & intero a 32 bit senza segno& \file{sys/types.h}\\
398 \type{sa\_family\_t} & famiglia degli indirizzi& \file{sys/socket.h}\\
399 \type{socklen\_t} & lunghezza (\type{uint32\_t}) dell'indirizzo di
400 un socket& \file{sys/socket.h}\\
402 \type{in\_addr\_t} & indirizzo IPv4 (\type{uint32\_t}) &
403 \file{netinet/in.h}\\
404 \type{in\_port\_t} & porta TCP o UDP (\type{uint16\_t})&
405 \file{netinet/in.h}\\
408 \caption{Tipi di dati usati nelle strutture degli indirizzi, secondo quanto
409 stabilito dallo standard POSIX.1g.}
410 \label{tab:sock_data_types}
413 In alcuni sistemi la struttura è leggermente diversa e prevede un primo membro
414 aggiuntivo \code{uint8\_t sin\_len} (come riportato da R. Stevens in
415 \cite{UNP1}). Questo campo non verrebbe usato direttamente dal programmatore e
416 non è richiesto dallo standard POSIX.1g, in Linux pertanto non esiste. Il
417 campo \type{sa\_family\_t} era storicamente un \ctyp{unsigned short}.
419 Dal punto di vista del programmatore l'unico uso di questa struttura è quello
420 di fare da riferimento per il casting, per il kernel le cose sono un po'
421 diverse, in quanto esso usa il puntatore per recuperare il campo
422 \var{sa\_family}, comune a tutte le famiglie, con cui determinare il tipo di
423 indirizzo; per questo motivo, anche se l'uso di un puntatore \ctyp{void *}
424 sarebbe più immediato per l'utente (che non dovrebbe più eseguire il casting),
425 è stato mantenuto l'uso di questa struttura.
428 \subsection{La struttura degli indirizzi IPv4}
429 \label{sec:sock_sa_ipv4}
431 I socket di tipo \const{PF\_INET} vengono usati per la comunicazione
432 attraverso internet; la struttura per gli indirizzi per un socket internet (se
433 si usa IPv4) è definita come \struct{sockaddr\_in} nell'header file
434 \file{netinet/in.h} ed ha la forma mostrata in
435 fig.~\ref{fig:sock_sa_ipv4_struct}, conforme allo standard POSIX.1g.
438 \footnotesize\centering
439 \begin{minipage}[c]{15cm}
440 \includestruct{listati/sockaddr_in.h}
442 \caption{La struttura degli indirizzi dei socket internet (IPv4)
443 \structd{sockaddr\_in}.}
444 \label{fig:sock_sa_ipv4_struct}
447 L'indirizzo di un socket internet (secondo IPv4) comprende l'indirizzo
448 internet di un'interfaccia più un \textsl{numero di porta} (affronteremo in
449 dettaglio il significato di questi numeri in sez.~\ref{sec:TCP_port_num}). Il
450 protocollo IP non prevede numeri di porta, che sono utilizzati solo dai
451 protocolli di livello superiore come TCP e UDP. Questa struttura però viene
452 usata anche per i socket RAW che accedono direttamente al livello di IP, nel
453 qual caso il numero della porta viene impostato al numero di protocollo.
455 Il membro \var{sin\_family} deve essere sempre impostato a \const{AF\_INET},
456 altrimenti si avrà un errore di \errcode{EINVAL}; il membro \var{sin\_port}
457 specifica il \textsl{numero di porta}. I numeri di porta sotto il 1024 sono
458 chiamati \textsl{riservati} in quanto utilizzati da servizi standard e
459 soltanto processi con i privilegi di amministratore (con user-ID effettivo
460 uguale a zero) o con la capability \texttt{CAP\_NET\_BIND\_SERVICE} possono
461 usare la funzione \func{bind} (che vedremo in sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}) su
464 Il membro \var{sin\_addr} contiene un indirizzo internet, e viene acceduto sia
465 come struttura (un resto di una implementazione precedente in cui questa era
466 una \direct{union} usata per accedere alle diverse classi di indirizzi) che
467 direttamente come intero. In \file{netinet/in.h} vengono definite anche alcune
468 costanti che identificano alcuni indirizzi speciali, riportati in
469 tab.~\ref{tab:TCP_ipv4_addr}, che reincontreremo più avanti.
471 Infine occorre sottolineare che sia gli indirizzi che i numeri di porta devono
472 essere specificati in quello che viene chiamato \textit{network order}, cioè
473 con i bit ordinati in formato \textit{big endian}, questo comporta la
474 necessità di usare apposite funzioni di conversione per mantenere la
475 portabilità del codice (vedi sez.~\ref{sec:sock_addr_func} per i dettagli del
476 problema e le relative soluzioni).
479 \subsection{La struttura degli indirizzi IPv6}
480 \label{sec:sock_sa_ipv6}
482 Essendo IPv6 un'estensione di IPv4, i socket di tipo \const{PF\_INET6} sono
483 sostanzialmente identici ai precedenti; la parte in cui si trovano
484 praticamente tutte le differenze fra i due socket è quella della struttura
485 degli indirizzi; la sua definizione, presa da \file{netinet/in.h}, è riportata
486 in fig.~\ref{fig:sock_sa_ipv6_struct}.
489 \footnotesize \centering
490 \begin{minipage}[c]{15cm}
491 \includestruct{listati/sockaddr_in6.h}
493 \caption{La struttura degli indirizzi dei socket IPv6
494 \structd{sockaddr\_in6}.}
495 \label{fig:sock_sa_ipv6_struct}
498 Il campo \var{sin6\_family} deve essere sempre impostato ad \const{AF\_INET6},
499 il campo \var{sin6\_port} è analogo a quello di IPv4 e segue le stesse regole;
500 il campo \var{sin6\_flowinfo} è a sua volta diviso in tre parti di cui i 24
501 bit inferiori indicano l'etichetta di flusso, i successivi 4 bit la priorità e
502 gli ultimi 4 sono riservati. Questi valori fanno riferimento ad alcuni campi
503 specifici dell'header dei pacchetti IPv6 (vedi sez.~\ref{sec:IP_ipv6head}) ed
504 il loro uso è sperimentale.
506 Il campo \var{sin6\_addr} contiene l'indirizzo a 128 bit usato da IPv6,
507 espresso da un vettore di 16 byte. Infine il campo \var{sin6\_scope\_id} è un
508 campo introdotto in Linux con il kernel 2.4, per gestire alcune operazioni
509 riguardanti il multicasting. Si noti infine che \struct{sockaddr\_in6} ha una
510 dimensione maggiore della struttura \struct{sockaddr} generica di
511 fig.~\ref{fig:sock_sa_gen_struct}, quindi occorre stare attenti a non avere
512 fatto assunzioni riguardo alla possibilità di contenere i dati nelle
513 dimensioni di quest'ultima.
516 \subsection{La struttura degli indirizzi locali}
517 \label{sec:sock_sa_local}
519 I socket di tipo \const{PF\_UNIX} o \const{PF\_LOCAL} vengono usati per una
520 comunicazione fra processi che stanno sulla stessa macchina (per questo
521 vengono chiamati \textit{local domain} o anche \textit{Unix domain}); essi
522 hanno la caratteristica ulteriore di poter essere creati anche in maniera
523 anonima attraverso la funzione \func{socketpair} (che abbiamo trattato in
524 sez.~\ref{sec:ipc_socketpair}). Quando però si vuole fare riferimento
525 esplicito ad uno di questi socket si deve usare una struttura degli indirizzi
526 di tipo \struct{sockaddr\_un}, la cui definizione si è riportata in
527 fig.~\ref{fig:sock_sa_local_struct}.
530 \footnotesize \centering
531 \begin{minipage}[c]{15cm}
532 \includestruct{listati/sockaddr_un.h}
534 \caption{La struttura degli indirizzi dei socket locali (detti anche
535 \textit{unix domain}) \structd{sockaddr\_un} definita in \file{sys/un.h}.}
536 \label{fig:sock_sa_local_struct}
539 In questo caso il campo \var{sun\_family} deve essere \const{AF\_UNIX}, mentre
540 il campo \var{sun\_path} deve specificare un indirizzo. Questo ha due forme;
541 può essere un file (di tipo socket) nel filesystem o una stringa univoca
542 (mantenuta in uno spazio di nomi astratto). Nel primo caso l'indirizzo viene
543 specificato come una stringa (terminata da uno zero) corrispondente al
544 \index{\textit{pathname}}\textit{pathname} del file; nel secondo invece
545 \var{sun\_path} inizia con uno zero e vengono usati come nome i restanti byte
546 come stringa, senza terminazione.
549 \subsection{La struttura degli indirizzi AppleTalk}
550 \label{sec:sock_sa_appletalk}
552 I socket di tipo \const{PF\_APPLETALK} sono usati dalla libreria
553 \file{netatalk} per implementare la comunicazione secondo il protocollo
554 AppleTalk, uno dei primi protocolli di rete usato nel mondo dei personal
555 computer, usato dalla Apple per connettere fra loro computer e stampanti. Il
556 kernel supporta solo due strati del protocollo, DDP e AARP, e di norma è
557 opportuno usare le funzioni della libreria \texttt{netatalk}, tratteremo qui
558 questo argomento principalmente per mostrare l'uso di un protocollo
561 I socket AppleTalk permettono di usare il protocollo DDP, che è un protocollo
562 a pacchetto, di tipo \const{SOCK\_DGRAM}; l'argomento \param{protocol} di
563 \func{socket} deve essere nullo. È altresì possibile usare i socket raw
564 specificando un tipo \const{SOCK\_RAW}, nel qual caso l'unico valore valido
565 per \param{protocol} è \func{ATPROTO\_DDP}.
567 Gli indirizzi AppleTalk devono essere specificati tramite una struttura
568 \struct{sockaddr\_atalk}, la cui definizione è riportata in
569 fig.~\ref{fig:sock_sa_atalk_struct}; la struttura viene dichiarata includendo
570 il file \file{netatalk/at.h}.
573 \footnotesize \centering
574 \begin{minipage}[c]{15cm}
575 \includestruct{listati/sockaddr_atalk.h}
577 \caption{La struttura degli indirizzi dei socket AppleTalk
578 \structd{sockaddr\_atalk}.}
579 \label{fig:sock_sa_atalk_struct}
582 Il campo \var{sat\_family} deve essere sempre \const{AF\_APPLETALK}, mentre il
583 campo \var{sat\_port} specifica la porta che identifica i vari servizi. Valori
584 inferiori a 129 sono usati per le \textsl{porte riservate}, e possono essere
585 usati solo da processi con i privilegi di amministratore o con la capability
586 \const{CAP\_NET\_BIND\_SERVICE}. L'indirizzo remoto è specificato nella
587 struttura \var{sat\_addr}, e deve essere in \textit{network order} (vedi
588 sez.~\ref{sec:sock_endianess}); esso è composto da un parte di rete data dal
589 campo \var{s\_net}, che può assumere il valore \const{AT\_ANYNET}, che indica
590 una rete generica e vale anche per indicare la rete su cui si è, il singolo
591 nodo è indicato da \var{s\_node}, e può prendere il valore generico
592 \const{AT\_ANYNODE} che indica anche il nodo corrente, ed il valore
593 \const{ATADDR\_BCAST} che indica tutti i nodi della rete.
596 \subsection{La struttura degli indirizzi dei \textit{packet socket}}
597 \label{sec:sock_sa_packet}
599 I \textit{packet socket}, identificati dal dominio \const{PF\_PACKET}, sono
600 un'interfaccia specifica di Linux per inviare e ricevere pacchetti
601 direttamente su un'interfaccia di rete, senza passare per le routine di
602 gestione dei protocolli di livello superiore. In questo modo è possibile
603 implementare dei protocolli in user space, agendo direttamente sul livello
604 fisico. In genere comunque si preferisce usare la libreria \file{pcap}, che
605 assicura la portabilità su altre piattaforme, anche se con funzionalità
608 Questi socket possono essere di tipo \const{SOCK\_RAW} o \const{SOCK\_DGRAM}.
609 Con socket di tipo \const{SOCK\_RAW} si può operare sul livello di
610 collegamento, ed i pacchetti vengono passati direttamente dal socket al driver
611 del dispositivo e viceversa. In questo modo, in fase di trasmissione, il
612 contenuto completo dei pacchetti, comprese le varie intestazioni, deve essere
613 fornito dall'utente. In fase di ricezione invece tutto il contenuto del
614 pacchetto viene passato inalterato sul socket, anche se il kernel analizza
615 comunque il pacchetto, riempiendo gli opportuni campi della struttura
616 \struct{sockaddr\_ll} ad esso associata.
618 Si usano invece socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM} quando si vuole operare a
619 livello di rete. In questo caso in fase di ricezione l'intestazione del
620 protocollo di collegamento viene rimossa prima di passare il resto del
621 pacchetto all'utente, mentre in fase di trasmissione viene creata una
622 opportuna intestazione per il protocollo a livello di collegamento
623 utilizzato, usando le informazioni necessarie che devono essere specificate
624 sempre con una struttura \struct{sockaddr\_ll}.
626 Nella creazione di un \textit{packet socket} il valore dell'argomento
627 \param{protocol} di \func{socket} serve a specificare, in \textit{network
628 order}, il numero identificativo del protocollo di collegamento si vuole
629 utilizzare. I valori possibili sono definiti secondo lo standard IEEE 802.3, e
630 quelli disponibili in Linux sono accessibili attraverso opportune costanti
631 simboliche definite nel file \file{linux/if\_ether.h}. Se si usa il valore
632 speciale \const{ETH\_P\_ALL} passeranno sul \textit{packet socket} tutti i
633 pacchetti, qualunque sia il loro protocollo di collegamento. Ovviamente l'uso
634 di questi socket è una operazione privilegiata e può essere effettuati solo da
635 un processo con i privilegi di amministratore (user-ID effettivo nullo) o con
636 la capability \const{CAP\_NET\_RAW}.
638 Una volta aperto un \textit{packet socket}, tutti i pacchetti del protocollo
639 specificato passeranno attraverso di esso, qualunque sia l'interfaccia da cui
640 provengono; se si vuole limitare il passaggio ad una interfaccia specifica
641 occorre usare la funzione \func{bind} per agganciare il socket a quest'ultima.
644 \footnotesize \centering
645 \begin{minipage}[c]{15cm}
646 \includestruct{listati/sockaddr_ll.h}
648 \caption{La struttura \structd{sockaddr\_ll} degli indirizzi dei
649 \textit{packet socket}.}
650 \label{fig:sock_sa_packet_struct}
653 Nel caso dei \textit{packet socket} la struttura degli indirizzi è di tipo
654 \struct{sockaddr\_ll}, e la sua definizione è riportata in
655 fig.~\ref{fig:sock_sa_packet_struct}; essa però viene ad assumere un ruolo
656 leggermente diverso rispetto a quanto visto finora per gli altri tipi di
657 socket. Infatti se il socket è di tipo \const{SOCK\_RAW} si deve comunque
658 scrivere tutto direttamente nel pacchetto, quindi la struttura non serve più a
659 specificare gli indirizzi. Essa mantiene questo ruolo solo per i socket di
660 tipo \const{SOCK\_DGRAM}, per i quali permette di specificare i dati necessari
661 al protocollo di collegamento, mentre viene sempre utilizzata in lettura (per
662 entrambi i tipi di socket), per la ricezione dei i dati relativi a ciascun
665 Al solito il campo \var{sll\_family} deve essere sempre impostato al valore
666 \const{AF\_PACKET}. Il campo \var{sll\_protocol} indica il protocollo scelto,
667 e deve essere indicato in \textit{network order}, facendo uso delle costanti
668 simboliche definite in \file{linux/if\_ether.h}. Il campo \var{sll\_ifindex} è
669 l'indice dell'interfaccia, che, in caso di presenza di più interfacce dello
670 stesso tipo (se ad esempio si hanno più schede ethernet), permette di
671 selezionare quella con cui si vuole operare (un valore nullo indica qualunque
672 interfaccia). Questi sono i due soli campi che devono essere specificati
673 quando si vuole selezionare una interfaccia specifica, usando questa struttura
674 con la funzione \func{bind}.
676 I campi \var{sll\_halen} e \var{sll\_addr} indicano rispettivamente
677 l'indirizzo associato all'interfaccia sul protocollo di collegamento e la
678 relativa lunghezza; ovviamente questi valori cambiano a seconda del tipo di
679 collegamento che si usa, ad esempio, nel caso di ethernet, questi saranno il
680 MAC address della scheda e la relativa lunghezza. Essi vengono usati, insieme
681 ai campi \var{sll\_family} e \var{sll\_ifindex} quando si inviano dei
682 pacchetti, in questo caso tutti gli altri campi devono essere nulli.
684 Il campo \var{sll\_hatype} indica il tipo ARP, come definito in
685 \file{linux/if\_arp.h}, mentre il campo \var{sll\_pkttype} indica il tipo di
686 pacchetto; entrambi vengono impostati alla ricezione di un pacchetto ed han
687 senso solo in questo caso. In particolare \var{sll\_pkttype} può assumere i
688 seguenti valori: \var{PACKET\_HOST} per un pacchetto indirizzato alla macchina
689 ricevente, \var{PACKET\_BROADCAST} per un pacchetto di broadcast,
690 \var{PACKET\_MULTICAST} per un pacchetto inviato ad un indirizzo fisico di
691 multicast, \var{PACKET\_OTHERHOST} per un pacchetto inviato ad un'altra
692 stazione (e ricevuto su un'interfaccia in modo promiscuo),
693 \var{PACKET\_OUTGOING} per un pacchetto originato dalla propria macchina che
694 torna indietro sul socket.
696 Si tenga presente infine che in fase di ricezione, anche se si richiede il
697 troncamento del pacchetto, le funzioni \func{recvmsg}, \func{recv} e
698 \func{recvfrom} restituiranno comunque la lunghezza effettiva del pacchetto
699 così come arrivato sulla linea.
702 %% \subsection{La struttura degli indirizzi DECnet}
703 %% \label{sec:sock_sa_decnet}
705 %% I socket di tipo \const{PF\_DECnet} usano il protocollo DECnet, usato dai VAX
706 %% Digital sotto VMS quando ancora il TCP/IP non era diventato lo standard di
707 %% fatto. Il protocollo è un protocollo chiuso, ed il suo uso attuale è limitato
708 %% alla comunicazione con macchine che stanno comunque scomparendo. Lo si riporta
713 % \subsection{Il passaggio delle strutture}
714 % \label{sec:sock_addr_pass}
716 % Come detto nelle funzioni della API dei socket le strutture degli indirizzi
717 % vengono sempre passate per riferimento usando un puntatore; anche la lunghezza
718 % della struttura è passata come argomento, ma in questo caso la modalità del
719 % passaggio dipende dalla direzione del medesimo, dal processo al kernel o
722 % In particolare le tre funzioni \texttt{bind}, \texttt{connect} e
723 % \texttt{sendto} passano la struttura al kernel, in questo caso è passata
724 % \textsl{per valore} anche la dimensione della medesima
727 % Le funzioni \texttt{accept}, \texttt{recvfrom}, \texttt{getsockname} e
728 % \texttt{getpeername} invece ricevono i valori del kernel
732 \section{Le funzioni di conversione degli indirizzi}
733 \label{sec:sock_addr_func}
735 In questa sezione tratteremo delle varie funzioni usate per manipolare gli
736 indirizzi, limitandoci però agli indirizzi internet. Come accennato gli
737 indirizzi e i numeri di porta usati nella rete devono essere forniti in
738 formato opportuno (il \textit{network order}). Per capire cosa significa tutto
739 ciò occorre introdurre un concetto generale che tornerà utile anche in
743 \subsection{La \textit{endianess}}
744 \label{sec:sock_endianess}
746 \index{\textit{endianess}|(}
747 La rappresentazione di un numero binario in un computer può essere fatta in
748 due modi, chiamati rispettivamente \textit{big endian} e \textit{little
749 endian} a seconda di come i singoli bit vengono aggregati per formare le
750 variabili intere (ed in genere in diretta corrispondenza a come sono poi in
751 realtà cablati sui bus interni del computer).
753 Per capire meglio il problema si consideri un intero a 32 bit scritto in una
754 locazione di memoria posta ad un certo indirizzo. Come illustrato in
755 fig.~\ref{fig:sock_endianess} i singoli bit possono essere disposti un memoria
756 in due modi: a partire dal più significativo o a partire dal meno
757 significativo. Così nel primo caso si troverà il byte che contiene i bit più
758 significativi all'indirizzo menzionato e il byte con i bit meno significativi
759 nell'indirizzo successivo; questo ordinamento è detto \textit{big endian},
760 dato che si trova per prima la parte più grande. Il caso opposto, in cui si
761 parte dal bit meno significativo è detto per lo stesso motivo \textit{little
766 \includegraphics[height=3cm]{img/endianess}
767 \caption{Schema della disposizione dei dati in memoria a seconda della
769 \label{fig:sock_endianess}
772 Si può allora verificare quale tipo di \textit{endianess} usa il proprio
773 computer con un programma elementare che si limita ad assegnare un valore ad
774 una variabile per poi ristamparne il contenuto leggendolo un byte alla volta.
775 Il codice di detto programma, \file{endtest.c}, è nei sorgenti allegati,
776 allora se lo eseguiamo su un PC otterremo:
778 [piccardi@gont sources]$ ./endtest
785 mentre su di un Mac avremo:
787 piccardi@anarres:~/gapil/sources$ ./endtest
796 La \textit{endianess} di un computer dipende essenzialmente dalla architettura
797 hardware usata; Intel e Digital usano il \textit{little endian}, Motorola,
798 IBM, Sun (sostanzialmente tutti gli altri) usano il \textit{big endian}. Il
799 formato dei dati contenuti nelle intestazioni dei protocolli di rete è
800 anch'esso \textit{big endian}; altri esempi di uso di questi due diversi
801 formati sono quello del bus PCI, che è \textit{little endian}, o quello del
802 bus VME che è \textit{big endian}.
804 Esistono poi anche dei processori che possono scegliere il tipo di formato
805 all'avvio e alcuni che, come il PowerPC o l'Intel i860, possono pure passare
806 da un tipo di ordinamento all'altro con una specifica istruzione. In ogni caso
807 in Linux l'ordinamento è definito dall'architettura e dopo l'avvio del sistema
808 resta sempre lo stesso, anche quando il processore permetterebbe di eseguire
811 Per controllare quale tipo di ordinamento si ha sul proprio computer si è
812 scritta una piccola funzione di controllo, il cui codice è riportato
813 fig.~\ref{fig:sock_endian_code}, che restituisce un valore nullo (falso) se
814 l'architettura è \textit{big endian} ed uno non nullo (vero) se l'architettura
815 è \textit{little endian}.
818 \footnotesize \centering
819 \begin{minipage}[c]{15cm}
820 \includecodesample{listati/endian.c}
823 \caption{La funzione \func{endian}, usata per controllare il tipo di
824 architettura della macchina.}
825 \label{fig:sock_endian_code}
828 Come si vede la funzione è molto semplice, e si limita, una volta assegnato
829 (\texttt{\small 9}) un valore di test pari a \texttt{0xABCD} ad una variabile
830 di tipo \ctyp{short} (cioè a 16 bit), a ricostruirne una copia byte a byte.
831 Per questo prima (\texttt{\small 10}) si definisce il puntatore \var{ptr} per
832 accedere al contenuto della prima variabile, ed infine calcola (\texttt{\small
833 11}) il valore della seconda assumendo che il primo byte sia quello meno
834 significativo (cioè, per quanto visto in fig.~\ref{fig:sock_endianess}, che sia
835 \textit{little endian}). Infine la funzione restituisce (\texttt{\small 12})
836 il valore del confonto delle due variabili.
838 \index{\textit{endianess}|)}
842 \subsection{Le funzioni per il riordinamento}
843 \label{sec:sock_func_ord}
845 Il problema connesso all'endianess\index{\textit{endianess}} è che quando si
846 passano dei dati da un tipo di architettura all'altra i dati vengono
847 interpretati in maniera diversa, e ad esempio nel caso dell'intero a 16 bit ci
848 si ritroverà con i due byte in cui è suddiviso scambiati di posto. Per questo
849 motivo si usano delle funzioni di conversione che servono a tener conto
850 automaticamente della possibile differenza fra l'ordinamento usato sul
851 computer e quello che viene usato nelle trasmissione sulla rete; queste
852 funzioni sono \funcd{htonl}, \funcd{htons}, \funcd{ntohl} e \funcd{ntohs} ed i
853 rispettivi prototipi sono:
855 \headdecl{netinet/in.h}
856 \funcdecl{unsigned long int htonl(unsigned long int hostlong)}
857 Converte l'intero a 32 bit \param{hostlong} dal formato della macchina a
860 \funcdecl{unsigned short int htons(unsigned short int hostshort)}
861 Converte l'intero a 16 bit \param{hostshort} dal formato della macchina a
864 \funcdecl{unsigned long int ntohl(unsigned long int netlong)}
865 Converte l'intero a 32 bit \param{netlong} dal formato della rete a quello
868 \funcdecl{unsigned sort int ntohs(unsigned short int netshort)}
869 Converte l'intero a 16 bit \param{netshort} dal formato della rete a quello
872 \bodydesc{Tutte le funzioni restituiscono il valore convertito, e non
876 I nomi sono assegnati usando la lettera \texttt{n} come mnemonico per indicare
877 l'ordinamento usato sulla rete (da \textit{network order}) e la lettera
878 \texttt{h} come mnemonico per l'ordinamento usato sulla macchina locale (da
879 \textit{host order}), mentre le lettere \texttt{s} e \texttt{l} stanno ad
880 indicare i tipi di dato (\ctyp{long} o \ctyp{short}, riportati anche dai
883 Usando queste funzioni si ha la conversione automatica: nel caso in cui la
884 macchina che si sta usando abbia una architettura \textit{big endian} queste
885 funzioni sono definite come macro che non fanno nulla. Per questo motivo vanno
886 sempre utilizzate, anche quando potrebbero non essere necessarie, in modo da
887 assicurare la portabilità del codice su tutte le architetture.
890 \subsection{Le funzioni \func{inet\_aton}, \func{inet\_addr} e
892 \label{sec:sock_func_ipv4}
894 Un secondo insieme di funzioni di manipolazione serve per passare dal formato
895 binario usato nelle strutture degli indirizzi alla rappresentazione simbolica
896 dei numeri IP che si usa normalmente.
898 Le prime tre funzioni di manipolazione riguardano la conversione degli
899 indirizzi IPv4 da una stringa in cui il numero di IP è espresso secondo la
900 cosiddetta notazione \textit{dotted-decimal}, (cioè nella forma
901 \texttt{192.168.0.1}) al formato binario (direttamente in \textit{network
902 order}) e viceversa; in questo caso si usa la lettera \texttt{a} come
903 mnemonico per indicare la stringa. Dette funzioni sono \funcd{inet\_addr},
904 \funcd{inet\_aton} e \funcd{inet\_ntoa}, ed i rispettivi prototipi sono:
906 \headdecl{arpa/inet.h}
908 \funcdecl{in\_addr\_t inet\_addr(const char *strptr)} Converte la stringa
909 dell'indirizzo \textit{dotted decimal} in nel numero IP in network order.
911 \funcdecl{int inet\_aton(const char *src, struct in\_addr *dest)} Converte
912 la stringa dell'indirizzo \textit{dotted decimal} in un indirizzo IP.
914 \funcdecl{char *inet\_ntoa(struct in\_addr addrptr)}
915 Converte un indirizzo IP in una stringa \textit{dotted decimal}.
917 \bodydesc{Tutte queste le funzioni non generano codice di errore.}
920 La prima funzione, \func{inet\_addr}, restituisce l'indirizzo a 32 bit in
921 network order (del tipo \type{in\_addr\_t}) a partire dalla stringa passata
922 nell'argomento \param{strptr}. In caso di errore (quando la stringa non esprime
923 un indirizzo valido) restituisce invece il valore \const{INADDR\_NONE} che
924 tipicamente sono trentadue bit a uno. Questo però comporta che la stringa
925 \texttt{255.255.255.255}, che pure è un indirizzo valido, non può essere usata
926 con questa funzione; per questo motivo essa è generalmente deprecata in favore
927 di \func{inet\_aton}.
929 La funzione \func{inet\_aton} converte la stringa puntata da \param{src}
930 nell'indirizzo binario che viene memorizzato nell'opportuna struttura
931 \struct{in\_addr} (si veda fig.~\ref{fig:sock_sa_ipv4_struct}) situata
932 all'indirizzo dato dall'argomento \param{dest} (è espressa in questa forma in
933 modo da poterla usare direttamente con il puntatore usato per passare la
934 struttura degli indirizzi). La funzione restituisce 0 in caso di successo e 1
935 in caso di fallimento. Se usata con \param{dest} inizializzato a \val{NULL}
936 effettua la validazione dell'indirizzo.
938 L'ultima funzione, \func{inet\_ntoa}, converte il valore a 32 bit
939 dell'indirizzo (espresso in \textit{network order}) restituendo il puntatore
940 alla stringa che contiene l'espressione in formato dotted decimal. Si deve
941 tenere presente che la stringa risiede in memoria statica, per cui questa
942 funzione non è rientrante.
945 \subsection{Le funzioni \func{inet\_pton} e \func{inet\_ntop}}
946 \label{sec:sock_conv_func_gen}
948 Le tre funzioni precedenti sono limitate solo ad indirizzi IPv4, per questo
949 motivo è preferibile usare le due nuove funzioni \func{inet\_pton} e
950 \func{inet\_ntop} che possono convertire anche gli indirizzi IPv6. Anche in
951 questo caso le lettere \texttt{n} e \texttt{p} sono degli mnemonici per
952 ricordare il tipo di conversione effettuata e stanno per \textit{presentation}
955 % \begin{figure}[htb]
958 % \caption{Schema della rappresentazioni utilizzate dalle funzioni di
959 % conversione \texttt{inet\_pton} e \texttt{inet\_ntop} }
960 % \label{fig:sock_inet_conv_func}
964 Entrambe le funzioni accettano l'argomento \param{af} che indica il tipo di
965 indirizzo, e che può essere soltanto \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}. La
966 prima funzione, \funcd{inet\_pton}, serve a convertire una stringa in un
967 indirizzo; il suo prototipo è:
968 \begin{prototype}{sys/socket.h}
969 {int inet\_pton(int af, const char *src, void *addr\_ptr)}
971 Converte l'indirizzo espresso tramite una stringa nel valore numerico.
973 \bodydesc{La funzione restituisce un valore negativo se \param{af} specifica
974 una famiglia di indirizzi non valida, con \var{errno} che assume il valore
975 \errcode{EAFNOSUPPORT}, un valore nullo se \param{src} non rappresenta un
976 indirizzo valido, ed un valore positivo in caso di successo.}
979 La funzione converte la stringa indicata tramite \param{src} nel valore
980 numerico dell'indirizzo IP del tipo specificato da \param{af} che viene
981 memorizzato all'indirizzo puntato da \param{addr\_ptr}, la funzione
982 restituisce un valore positivo in caso di successo, nullo se la stringa non
983 rappresenta un indirizzo valido, e negativo se \param{af} specifica una
984 famiglia di indirizzi non valida.
986 La seconda funzione di conversione è \funcd{inet\_ntop} che converte un
987 indirizzo in una stringa; il suo prototipo è:
988 \begin{prototype}{sys/socket.h}
989 {char *inet\_ntop(int af, const void *addr\_ptr, char *dest, size\_t len)}
990 Converte l'indirizzo dalla relativa struttura in una stringa simbolica.
992 \bodydesc{La funzione restituisce un puntatore non nullo alla stringa
993 convertita in caso di successo e \val{NULL} in caso di fallimento, nel
994 qual caso \var{errno} assume i valori:
996 \item[\errcode{ENOSPC}] le dimensioni della stringa con la conversione
997 dell'indirizzo eccedono la lunghezza specificata da \param{len}.
998 \item[\errcode{ENOAFSUPPORT}] la famiglia di indirizzi \param{af} non è
1003 La funzione converte la struttura dell'indirizzo puntata da \param{addr\_ptr}
1004 in una stringa che viene copiata nel buffer puntato dall'indirizzo
1005 \param{dest}; questo deve essere preallocato dall'utente e la lunghezza deve
1006 essere almeno \const{INET\_ADDRSTRLEN} in caso di indirizzi IPv4 e
1007 \const{INET6\_ADDRSTRLEN} per indirizzi IPv6; la lunghezza del buffer deve
1008 comunque venire specificata attraverso il parametro \param{len}.
1010 Gli indirizzi vengono convertiti da/alle rispettive strutture di indirizzo
1011 (una struttura \struct{in\_addr} per IPv4, e una struttura \struct{in6\_addr}
1012 per IPv6), che devono essere precedentemente allocate e passate attraverso il
1013 puntatore \param{addr\_ptr}; l'argomento \param{dest} di \func{inet\_ntop} non
1014 può essere nullo e deve essere allocato precedentemente.
1016 Il formato usato per gli indirizzi in formato di presentazione è la notazione
1017 \textit{dotted decimal} per IPv4 e quello descritto in
1018 sez.~\ref{sec:IP_ipv6_notation} per IPv6.
1024 %%% Local Variables:
1026 %%% TeX-master: "gapil"