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\chapter{Socket TCP elementari}
\label{cha:elem_TCP_sock}
In questo capitolo iniziamo ad approfondire la conoscenza dei socket TCP,
-tratteremo qui dunque il funzionamento delle varie funzioni che si sono usate
-nei due esempi elementari forniti in precedenza (vedi
-\secref{sec:net_cli_sample} e \secref{sec:net_serv_sample}), previa una
-descrizione delle principali caratteristiche del funzionamento di una
-connessione TCP.
+tratteremo qui dunque le varie funzioni che si sono usate nei due esempi
+elementari forniti nel capitolo precedente (vedi \secref{sec:net_cli_sample} e
+\secref{sec:net_serv_sample}), previa una descrizione delle principali
+caratteristiche del funzionamento di una connessione TCP.
\section{Il funzionamento di una connessione TCP}
\label{sec:TCPel_connession}
Prima di entrare nei dettagli delle funzioni usate nelle applicazioni che
-utilizzano i socket TCP, è fondamentale spiegare alcune basi del funzionamento
-del TCP; la conoscenza del funzionamento del protocollo è infatti essenziale
-per capire il modello di programmazione ed il funzionamento delle API.
-
-In particolare ci concentreremo sulle modalità con le quali il protocollo dà
-inizio e conclude una connessione; faremo inoltre anche un breve accenno al
-significato di alcuni dei vari stati che il protocollo assume durante la vita
-di una connessione, che possono essere osservati per ciascun socket attivo con
-l'uso del programma \cmd{netstat}.
+utilizzano i socket TCP, è fondamentale spiegare alcune delle basi del
+funzionamento del protocollo poiché questa conoscenza è essenziale per
+comprendere il comportamento di dette funzioni per questi socket, ed il
+relativo modello di programmazione.
+
+Il protocollo TCP serve a creare degli \textit{stream socket}, cioè un canale
+di comunicazione che stabilisce una connessione fra due stazioni, in modo che
+queste possano scambiarsi i dati. In questo capitolo ci concentreremo sulle
+modalità con le quali il protocollo dà inizio e conclude una connessione e
+faremo inoltre un breve accenno al significato di alcuni dei vari stati che
+questa viene ad assumere durante la sua vita.
\subsection{La creazione della connessione: il \textit{three way handshake}}
\label{sec:TCPel_conn_cre}
\func{connect}, attraverso un procedimento che viene chiamato
\textsl{apertura attiva}, dall'inglese \textit{active open}. La chiamata di
\func{connect} blocca il processo e causa l'invio da parte del client di un
- segmento SYN\footnote{Si ricordi che il segmento è l'unità elementare di
- dati trasmessa dal protocollo TCP al livello superiore; tutti i segmenti
+ segmento SYN,\footnote{Si ricordi che il segmento è l'unità elementare di
+ dati trasmessa dal protocollo TCP al livello successivo; tutti i segmenti
hanno un header che contiene le informazioni che servono allo
\textit{stack TCP} (così viene di solito chiamata la parte del kernel che
implementa il protocollo) per realizzare la comunicazione, fra questi dati
ci sono una serie di flag usati per gestire la connessione, come SYN, ACK,
URG, FIN, alcuni di essi, come SYN (che sta per \textit{syncronize})
corrispondono a funzioni particolari del protocollo e danno il nome al
- segmento, (per maggiori dettagli vedere \capref{cha:tcp_protocol})}, in
+ segmento, (per maggiori dettagli vedere \capref{cha:tcp_protocol}).} in
sostanza viene inviato al server un pacchetto IP che contiene solo gli
header IP e TCP (con il numero di sequenza iniziale e il flag SYN) e le
opzioni di TCP.
\item il server deve dare ricevuto (l'\textit{acknowledge}) del SYN del
client, inoltre anche il server deve inviare il suo SYN al client (e
trasmettere il suo numero di sequenza iniziale) questo viene fatto
- ritrasmettendo un singolo segmento in cui entrambi i flag SYN ACK e sono
- settati.
+ ritrasmettendo un singolo segmento in cui sono impostati entrambi i flag SYN
+ ACK.
\item una volta che il client ha ricevuto l'acknowledge dal server la funzione
\func{connect} ritorna, l'ultimo passo è dare dare il ricevuto del SYN del
\end{enumerate}
Il procedimento viene chiamato \textit{three way handshake} dato che per
-realizzarlo devono essere scambiati tre segmenti. In \nfig\ si è
-rappresentata graficamente la sequenza di scambio dei segmenti che stabilisce
-la connessione.
+realizzarlo devono essere scambiati tre segmenti. In \figref{fig:TCPel_TWH}
+si è rappresentata graficamente la sequenza di scambio dei segmenti che
+stabilisce la connessione.
% Una analogia citata da R. Stevens per la connessione TCP è quella con il
% sistema del telefono. La funzione \texttt{socket} può essere considerata
\begin{figure}[htb]
\centering
- \includegraphics[width=10cm]{img/three_way_handshake.eps}
+ \includegraphics[width=10cm]{img/three_way_handshake}
\caption{Il \textit{three way handshake} del TCP}
\label{fig:TCPel_TWH}
\end{figure}
Si è accennato in precedenza ai \textsl{numeri di sequenza} (che sono anche
-riportati in \curfig); per gestire una connessione affidabile infatti il
-protocollo TCP prevede nell'header la presenza di un numero a 32 bit (chiamato
-appunto \textit{sequence number}) che identifica a quale byte nella sequenza
-del flusso corrisponde il primo byte della sezione dati contenuta nel
-segmento.
+riportati in \figref{fig:TCPel_TWH}); per gestire una connessione affidabile
+infatti il protocollo TCP prevede nell'header la presenza di un numero a 32
+bit (chiamato appunto \textit{sequence number}) che identifica a quale byte
+nella sequenza del flusso corrisponde il primo byte della sezione dati
+contenuta nel segmento.
Il numero di sequenza di ciascun segmento viene calcolato a partire da un
\textsl{numero di sequenza iniziale} generato in maniera casuale del kernel
all'inizio della connessione e trasmesso con il SYN; l'acknowledgement di
-ciascun segmento viene effettuato dall'altro capo della connessione settando
+ciascun segmento viene effettuato dall'altro capo della connessione impostando
il flag ACK e restituendo nell'apposito campo dell'header un
\textit{acknowledge number}) pari al numero di sequenza che il ricevente si
aspetta di ricevere con il pacchetto successivo; dato che il primo pacchetto
SYN consuma un byte, nel \textit{three way handshake} il numero di acknowledge
è sempre pari al numero di sequenza iniziale incrementato di uno; lo stesso
-varrà anche (vedi \nfig) per l'acknowledgement di un FIN.
+varrà anche (vedi \figref{fig:TCPel_close}) per l'acknowledgement di un FIN.
\subsection{Le opzioni TCP.}
\label{sec:TCPel_TCP_opt}
questa opzione ciascun capo della connessione annuncia all'altro il massimo
ammontare di dati che vorrebbe accettare per ciascun segmento nella
connessione corrente. È possibile leggere e scrivere questo valore
- attraverso l'opzione del socket \macro{TCP\_MAXSEG}.
+ attraverso l'opzione del socket \const{TCP\_MAXSEG}.
\item \textit{window scale option}; come spiegato in \capref{cha:tcp_protocol}
il protocollo TCP implementa il controllo di flusso attraverso una
\textsl{finestra annunciata} (\textit{advertized window}) con la quale
ciascun capo della comunicazione dichiara quanto spazio disponibile ha in
memoria per i dati. Questo è un numero a 16 bit dell'header, che così può
- indicare un massimo di 65535 bytes (anche se Linux usa come massimo 32767
- per evitare problemi con alcuni stack bacati che usano l'aritmetica con
- segno per implementare lo stack TCP); ma alcuni tipi di connessione come
- quelle ad alta velocità (sopra i 45Mbits/sec) e quelle che hanno grandi
- ritardi nel cammino dei pacchetti (come i satelliti) richiedono una finestra
- più grande per poter ottenere il massimo dalla trasmissione, per questo
- esiste questa opzione che indica un fattore di scala da applicare al valore
- della finestra annunciata\footnote{essendo una nuova opzione per garantire
- la compatibilità con delle vecchie implementazioni del protocollo la
- procedura che la attiva prevede come negoziazione che l'altro capo della
- connessione riconosca esplicitamente l'opzione inserendola anche lui nel
- suo SYN di risposta dell'apertura della connessione} per la connessione
- corrente (espresso come numero di bit cui shiftare a sinistra il valore
- della finestra annunciata inserito nel pacchetto).
+ indicare un massimo di 65535 byte (anche se Linux usa come massimo 32767 per
+ evitare problemi con alcuni stack bacati che usano l'aritmetica con segno
+ per implementare lo stack TCP); ma alcuni tipi di connessione come quelle ad
+ alta velocità (sopra i 45Mbit/sec) e quelle che hanno grandi ritardi nel
+ cammino dei pacchetti (come i satelliti) richiedono una finestra più grande
+ per poter ottenere il massimo dalla trasmissione, per questo esiste questa
+ opzione che indica un fattore di scala da applicare al valore della finestra
+ annunciata\footnote{essendo una nuova opzione per garantire la compatibilità
+ con delle vecchie implementazioni del protocollo la procedura che la
+ attiva prevede come negoziazione che l'altro capo della connessione
+ riconosca esplicitamente l'opzione inserendola anche lui nel suo SYN di
+ risposta dell'apertura della connessione.} per la connessione corrente
+ (espresso come numero di bit cui spostare a sinistra il valore della
+ finestra annunciata inserito nel pacchetto).
\item \textit{timestamp option}, è anche questa una nuova opzione necessaria
per le connessioni ad alta velocità per evitare possibili corruzioni di dati
giacché in alcune situazioni il FIN del passo 1) è inviato insieme a dei dati.
Inoltre è possibile che i segmenti inviati nei passi 2 e 3 dal capo che
effettua la chiusura passiva, siano accorpati in un singolo segmento. In
-\nfig\ si è rappresentato graficamente lo sequenza di scambio dei segmenti che
-stabilisce la connessione.
+\figref{fig:TCPel_close} si è rappresentato graficamente lo sequenza di
+scambio dei segmenti che stabilisce la connessione.
\begin{figure}[htb]
\centering
- \includegraphics[width=10cm]{img/tcp_close.eps}
+ \includegraphics[width=10cm]{img/tcp_close}
\caption{La chiusura di una connessione TCP}
\label{fig:TCPel_close}
\end{figure}
eseguire la chiusura passiva a quello che sta eseguendo la chiusura attiva.
Nella sequenza indicata i dati verrebbero persi, dato che si è chiuso il
socket dal lato che esegue la chiusura attiva; esistono tuttavia situazioni in
-cui si vuole poter sfuttare questa possibilità, usando una procedura che è
+cui si vuole poter sfruttare questa possibilità, usando una procedura che è
chiamata \textit{half-close}; torneremo su questo aspetto e su come
utilizzarlo più avanti, quando parleremo della funzione \func{shutdown}.
Le operazioni del TCP nella creazione e conclusione di una connessione sono
specificate attraverso il diagramma di transizione degli stati riportato in
-\nfig. TCP prevede l'esistenza di 11 diversi stati per un socket ed un insieme
-di regole per le transizioni da uno stato all'altro basate sullo stato
-corrente e sul tipo di segmento ricevuto; i nomi degli stati sono gli stessi
-che vengono riportati del comando \cmd{netstat} nel campo \textit{State}.
+\figref{fig:TPCel_conn_example}. TCP prevede l'esistenza di 11 diversi stati
+per un socket ed un insieme di regole per le transizioni da uno stato
+all'altro basate sullo stato corrente e sul tipo di segmento ricevuto; i nomi
+degli stati sono gli stessi che vengono riportati del comando \cmd{netstat}
+nel campo \textit{State}.
Una descrizione completa del funzionamento del protocollo va al di là degli
obiettivi di questo libro; un approfondimento sugli aspetti principali si
trova in \capref{cha:tcp_protocol}, ma per una trattazione esauriente il
-miglior riferimento resta (FIXME citare lo Stevens); qui ci limiteremo a
-descrivere brevemente un semplice esempio di connessione e le transizioni che
-avvengono nei due casi appena citati (creazione e terminazione della
-connessione).
+miglior riferimento resta \cite{TCPIll1}; qui ci limiteremo a descrivere
+brevemente un semplice esempio di connessione e le transizioni che avvengono
+nei due casi appena citati (creazione e terminazione della connessione).
In assenza di connessione lo stato del TCP è \texttt{CLOSED}; quando una
applicazione esegue una apertura attiva il TCP emette un SYN e lo stato
l'applicazione riceve un FIN nello stato \texttt{ESTABLISHED} (chiusura
passiva) la transizione è verso lo stato \texttt{CLOSE\_WAIT}.
-In \nfig\ è riportato lo schema dello scambio dei pacchetti che avviene per
-una un esempio di connessione, insieme ai vari stati che il protocollo viene
-ad assumere per i due lati, server e client.
+In \figref{fig:TPCel_conn_example} è riportato lo schema dello scambio dei
+pacchetti che avviene per una un esempio di connessione, insieme ai vari stati
+che il protocollo viene ad assumere per i due lati, server e client.
\begin{figure}[htb]
\centering
- \includegraphics[width=9cm]{img/tcp_connection.eps}
+ \includegraphics[width=9cm]{img/tcp_connection}
\caption{Schema dello scambio di pacchetti per un esempio di connessione}
\label{fig:TPCel_conn_example}
\end{figure}
La connessione viene iniziata dal client che annuncia un MSS di 1460 (un
-valore tipico per IPv4 su ethernet) con Linux, il server risponde con lo
+valore tipico per IPv4 su Ethernet) con Linux, il server risponde con lo
stesso valore (ma potrebbe essere anche un valore diverso).
Una volta che la connessione è stabilita il client scrive al server una
richiesta (che assumiamo stare in un singolo segmento, cioè essere minore dei
-1460 bytes annunciati dal server), quest'ultimo riceve la richiesta e
+1460 byte annunciati dal server), quest'ultimo riceve la richiesta e
restituisce una risposta (che di nuovo supponiamo stare in un singolo
segmento). Si noti che l'acknowledge della richiesta è mandato insieme alla
risposta, questo viene chiamato \textit{piggybacking} ed avviene tutte le
\subsection{Lo stato \texttt{TIME\_WAIT}}
\label{sec:TCPel_time_wait}
-Come riportato da Stevens (FIXME citare) lo stato \texttt{TIME\_WAIT} è
+Come riportato da Stevens in \cite{UNP1} lo stato \texttt{TIME\_WAIT} è
probabilmente uno degli aspetti meno compresi del protocollo TCP, è infatti
-comune trovare nei newsgroup domande su come sia possibile evitare che
-un'applicazione resti in questo stato lasciando attiva una connessione ormai
-conclusa; la risposta è che non deve essere fatto, ed il motivo cercheremo di
-spiegarlo adesso.
+comune trovare domande su come sia possibile evitare che un'applicazione resti
+in questo stato lasciando attiva una connessione ormai conclusa; la risposta è
+che non deve essere fatto, ed il motivo cercheremo di spiegarlo adesso.
-Come si è visto nell'esempio precedente (vedi \curfig) \texttt{TIME\_WAIT} è
-lo stato finale in cui il capo di una connessione che esegue la chiusura
-attiva resta prima di passare alla chiusura definitiva della connessione. Il
-tempo in cui l'applicazione resta in questo stato deve essere due volte la MSL
-(\textit{Maximum Segment Lifetime}).
+Come si è visto nell'esempio precedente (vedi \figref{fig:TPCel_conn_example})
+\texttt{TIME\_WAIT} è lo stato finale in cui il capo di una connessione che
+esegue la chiusura attiva resta prima di passare alla chiusura definitiva
+della connessione. Il tempo in cui l'applicazione resta in questo stato deve
+essere due volte la MSL (\textit{Maximum Segment Lifetime}).
La MSL è la stima del massimo periodo di tempo che un pacchetto IP può vivere
sulla rete; questo tempo è limitato perché ogni pacchetto IP può essere
ritrasmesso dai router un numero massimo di volte (detto \textit{hop limit}).
Il numero di ritrasmissioni consentito è indicato dal campo TTL dell'header di
-IP (per maggiori dettagli vedi \secref{sec:IP_xxx}), e viene decrementato
-ad ogni passaggio da un router; quando si annulla il pacchetto viene scartato.
-Siccome il numero è ad 8 bit il numero massimo di ``salti'' è di 255, pertanto
-anche se il TTL (da \textit{time to live}) non è propriamente un limite sul
-tempo di vita, si stima che un pacchetto IP non possa restare nella rete per
-più di MSL secondi.
+IP (per maggiori dettagli vedi \secref{sec:IP_xxx}), e viene decrementato ad
+ogni passaggio da un router; quando si annulla il pacchetto viene scartato.
+Siccome il numero è ad 8 bit il numero massimo di ``\textsl{salti}'' è di 255,
+pertanto anche se il TTL (da \textit{time to live}) non è propriamente un
+limite sul tempo di vita, si stima che un pacchetto IP non possa restare nella
+rete per più di MSL secondi.
Ogni implementazione del TCP deve scegliere un valore per la MSL (l'RFC~1122
raccomanda 2 minuti, Linux usa 30 secondi), questo comporta una durata dello
capisce il perché della scelta di un tempo pari al doppio della MSL come
durata di questo stato.
-Il primo dei due motivi precedenti si può capire tornando a \curfig: assumendo
-che l'ultimo ACK della sequenza (quello del capo che ha eseguito la chiusura
-attiva) vanga perso, chi esegue la chiusura passiva non ricevendo risposta
-rimanderà un ulteriore FIN, per questo motivo chi esegue la chiusura attiva
-deve mantenere lo stato della connessione per essere in grado di reinviare
-l'ACK e chiuderla correttamente. Se non fosse così la risposta sarebbe un RST
-(un altro tipo si segmento) che verrebbe interpretato come un errore.
+Il primo dei due motivi precedenti si può capire tornando a
+\figref{fig:TPCel_conn_example}: assumendo che l'ultimo ACK della sequenza
+(quello del capo che ha eseguito la chiusura attiva) vanga perso, chi esegue
+la chiusura passiva non ricevendo risposta rimanderà un ulteriore FIN, per
+questo motivo chi esegue la chiusura attiva deve mantenere lo stato della
+connessione per essere in grado di reinviare l'ACK e chiuderla correttamente.
+Se non fosse così la risposta sarebbe un RST (un altro tipo si segmento) che
+verrebbe interpretato come un errore.
Se il TCP deve poter chiudere in maniera pulita entrambe le direzioni della
connessione allora deve essere in grado di affrontare la perdita di uno
\end{enumerate}
In realtà rispetto a quanto indicato nell'RFC~1700 i vari sistemi hanno fatto
-scelte diverse per le porte effimere, in particolare in \nfig\ sono riportate
-quelle di BSD, Solaris e Linux. Nel caso di Linux poi la scelta fra i due
-intervalli possibili viene fatta dinamicamente a seconda della memoria a
-disposizione del kernel per gestire le relative tabelle.
+scelte diverse per le porte effimere, in particolare in
+\figref{fig:TCPel_port_alloc} sono riportate quelle di BSD, Solaris e Linux.
+Nel caso di Linux poi la scelta fra i due intervalli possibili viene fatta
+dinamicamente a seconda della memoria a disposizione del kernel per gestire le
+relative tabelle.
\begin{figure}[!htb]
\centering
- \includegraphics[width=10cm]{img/port_alloc.eps}
+ \includegraphics[width=15cm]{img/port_alloc}
\caption{Allocazione dei numeri di porta}
\label{fig:TCPel_port_alloc}
\end{figure}
funzione \func{rresvport} assegnando al socket una porta libera
nell'intervallo fra 512 e 1023.
-Data una connessione TCP si suole chiamare \textit{socket pair} la
-combinazione dei quattro numeri che definiscono i due capi della connessione e
-cioè l'indirizzo IP locale e la porta TCP locale, e l'indirizzo IP remoto e la
-porta TCP remota; questa combinazione, che scriveremo usando una notazione del
-tipo (195.110.112.152:22, 192.84.146.100:20100), identifica univocamente una
-connessione su internet. Questo concetto viene di solito esteso anche a UDP,
+Data una connessione TCP si suole chiamare \textit{socket pair}\footnote{da
+ non confondere con la coppia di socket della omonima funzione
+ \func{socketpair} che fanno riferimento ad una coppia di socket sulla stessa
+ macchina, non ai capi di una connessione TCP.} la combinazione dei quattro
+numeri che definiscono i due capi della connessione e cioè l'indirizzo IP
+locale e la porta TCP locale, e l'indirizzo IP remoto e la porta TCP remota;
+questa combinazione, che scriveremo usando una notazione del tipo
+(195.110.112.152:22, 192.84.146.100:20100), identifica univocamente una
+connessione su internet. Questo concetto viene di solito esteso anche a UDP,
benché in questo caso non abbia senso parlare di connessione. L'utilizzo del
programma \cmd{netstat} permette di visualizzare queste informazioni nei campi
\textit{Local Address} e \textit{Foreing Address}.
posto in ascolto per connessioni provenienti da uno qualunque degli indirizzi
associati alle interfacce locali; la notazione 0.0.0.0 usata da netstat è
equivalente all'asterisco utilizzato per il numero di porta ed indica il
-valore generico, e corrisponde al valore \macro{INADDR\_ANY} definito in
+valore generico, e corrisponde al valore \const{INADDR\_ANY} definito in
\file{arpa/inet.h}.
Inoltre la porta e l'indirizzo di ogni eventuale connessione esterna non sono
della funzione \func{socket} che è già stata esaminata in dettaglio in
\secref{sec:sock_socket}.
-In \nfig\ abbiamo un tipico schema di funzionamento di un'applicazione
-client-server che usa i socket TCP: prima il server viene avviato ed in
-seguito il client si connette, in questo caso, a differenza di quanto accadeva
-con gli esempi elementari del \capref{cha:network} si assume che sia il
-client ad effettuare delle richieste a cui il server risponde, il client
-notifica poi di avere concluso inviando un end-of-file a cui il server
+In \figref{fig:TCPel_cliserv_func} abbiamo un tipico schema di funzionamento
+di un'applicazione client-server che usa i socket TCP: prima il server viene
+avviato ed in seguito il client si connette, in questo caso, a differenza di
+quanto accadeva con gli esempi elementari del \capref{cha:network} si assume
+che sia il client ad effettuare delle richieste a cui il server risponde, il
+client notifica poi di avere concluso inviando un end-of-file a cui il server
risponderà anche lui chiudendo la connessione per aspettarne una nuova.
\begin{figure}[!htb]
\subsection{La funzione \func{bind}}
\label{sec:TCPel_func_bind}
-La funzione \func{bind} assegna un indirizzo locale ad un socket. È usata
+La funzione \funcd{bind} assegna un indirizzo locale ad un socket. È usata
cioè per specificare la prima parte dalla socket pair. Viene usata sul lato
server per specificare la porta (e gli eventuali indirizzi locali) su cui poi
ci si porrà in ascolto. Il prototipo della funzione è il seguente:
\begin{prototype}{sys/socket.h}
{int bind(int sockfd, const struct sockaddr *serv\_addr, socklen\_t addrlen)}
- Il primo argomento è un file descriptor ottenuto da una precedente chiamata
- a \func{socket}, mentre il secondo e terzo argomento sono rispettivamente
- l'indirizzo (locale) del socket e la dimensione della struttura che lo
- contiene, secondo quanto già trattato in \secref{sec:sock_sockaddr}.
-
- La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore; in caso
- di errore la variabile \var{errno} viene settata secondo i seguenti
- codici di errore:
+ Assegna un indirizzo ad un socket.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore; in caso di errore la variabile \var{errno} viene impostata secondo
+ i seguenti codici di errore:
\begin{errlist}
- \item \macro{EBADF} il file descriptor non è valido.
- \item \macro{EINVAL} il socket ha già un indirizzo assegnato.
- \item \macro{ENOTSOCK} il file descriptor non è associato ad un socket.
- \item \macro{EACCESS} si è cercato di usare una porta riservata senza
- sufficienti privilegi.
- \end{errlist}
+ \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor non è valido.
+ \item[\errcode{EINVAL}] il socket ha già un indirizzo assegnato.
+ \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor non è associato ad un socket.
+ \item[\errcode{EACCES}] si è cercato di usare una porta riservata senza
+ sufficienti privilegi.
+ \end{errlist}}
\end{prototype}
+Il primo argomento è un file descriptor ottenuto da una precedente chiamata a
+\func{socket}, mentre il secondo e terzo argomento sono rispettivamente
+l'indirizzo (locale) del socket e la dimensione della struttura che lo
+contiene, secondo quanto già trattato in \secref{sec:sock_sockaddr}.
+
Con il TCP la chiamata \func{bind} permette di specificare l'indirizzo, la
porta, entrambi o nessuno dei due. In genere i server utilizzano una porta
nota che assegnano all'avvio, se questo non viene fatto è il kernel a
In questo caso viene fatta assegnare dal kernel una porta effimera che poi
viene registrata presso il \textit{portmapper}; quest'ultimo è un altro
demone che deve essere contattato dai client per ottenere la porta effimera
- su cui si trova il server} che in genere viene identificato dalla porta su
-cui risponde.
+ su cui si trova il server.} che in genere viene identificato dalla porta su
+cui risponde (l'elenco di queste porte, e dei relativi servizi, è in
+\file{/etc/services}).
Con \func{bind} si può assegnare un IP specifico ad un socket, purché questo
appartenga ad una interfaccia della macchina. Per un client TCP questo
client.
Per specificare un indirizzo generico con IPv4 si usa il valore
-\macro{INADDR\_ANY}, il cui valore, come visto anche negli esempi precedenti
+\const{INADDR\_ANY}, il cui valore, come visto anche negli esempi precedenti
è pari a zero, nell'esempio \figref{fig:net_serv_code} si è usata
un'assegnazione immediata del tipo:
-
-\footnotesize
-\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
- serv_add.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); /* connect from anywhere */
-\end{lstlisting}
-\normalsize
+\includecodesnip{listati/serv_addr_sin_addr.c}
Si noti che si è usato \func{htonl} per assegnare il valore
-\macro{INADDR\_ANY}; benché essendo questo pari a zero il riordinamento sia
-inutile; ma dato che tutte le costanti \macro{INADDR\_} sono definite
-secondo l'ordinamento della macchina è buona norma usare sempre la funzione
-\macro{htonl}.
-
-L'esempio precedete funziona con IPv4 dato che l'indirizzo è rappresentabile
-anche con un intero a 32 bit; non si può usare lo stesso metodo con IPv6,
-in cui l'indirizzo è specificato come struttura, perché il linguaggio C non
-consente l'uso di una struttura costante come operando a destra in una
-assegnazione.
-
-Per questo nell'header \file{netinet/in.h} è definita una variabile
-\type{in6addr\_any} (dichiarata come \type{extern}, ed inizializzata dal
-sistema al valore \macro{IN6ADRR\_ANY\_INIT}) che permette di effettuare una
-assegnazione del tipo:
-\footnotesize
-\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
- serv_add.sin6_addr = in6addr_any; /* connect from anywhere */
-\end{lstlisting}
-\normalsize
+\const{INADDR\_ANY}, benché essendo questo pari a zero il riordinamento sia
+inutile. Si tenga presente comunque che tutte le costanti \val{INADDR\_}
+(riportate in ) sono definite secondo l'ordinamento della macchina, ed anche
+se esse possono essere invarianti rispetto all'ordinamento, è comunque buona
+norma usare sempre la funzione \func{htonl}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|l|}
+ \hline
+ \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{INADDR\_ANY} & Indirizzo generico (\texttt{0.0.0.0})\\
+ \const{INADDR\_BROADCAST}& Indirizzo di \textit{broadcast}.\\
+ \const{INADDR\_LOOPBACK} & Indirizzo di \textit{loopback}
+ (\texttt{127.0.0.1}).\\
+ \const{INADDR\_NONE} & Indirizzo errato.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Costanti di definizione di alcuni indirizzi generici per IPv4.}
+ \label{tab:TCPel_ipv4_addr}
+\end{table}
+
+L'esempio precedente funziona correttamente con IPv4 poiché che l'indirizzo è
+rappresentabile anche con un intero a 32 bit; non si può usare lo stesso
+metodo con IPv6, in cui l'indirizzo deve necessariamente essere specificato
+con una struttura, perché il linguaggio C non consente l'uso di una struttura
+costante come operando a destra in una assegnazione.
+
+Per questo motivo nell'header \file{netinet/in.h} è definita una variabile
+\const{in6addr\_any} (dichiarata come \direct{extern}, ed inizializzata dal
+sistema al valore \const{IN6ADRR\_ANY\_INIT}) che permette di effettuare una
+assegnazione del tipo:
+\includecodesnip{listati/serv_addr_sin6_addr.c}
+in maniera analoga si può utilizzare la variabile \const{in6addr\_loopback}
+per indicare l'indirizzo di \textit{loopback}, che a sua volta viene
+inizializzata staticamente a \const{IN6ADRR\_LOOPBACK\_INIT}.
+
\subsection{La funzione \func{connect}}
\label{sec:TCPel_func_connect}
-La funzione \func{connect} è usata da un client TCP per stabilire la
+La funzione \funcd{connect} è usata da un client TCP per stabilire la
connessione con un server TCP, il prototipo della funzione è il seguente:
\begin{prototype}{sys/socket.h}
{int connect(int sockfd, const struct sockaddr *servaddr, socklen\_t addrlen)}
- Il primo argomento è un file descriptor ottenuto da una precedente chiamata
- a \func{socket}, mentre il secondo e terzo argomento sono rispettivamente
- l'indirizzo e la dimensione della struttura che contiene l'indirizzo del
- socket, già descritta in \secref{sec:sock_sockaddr}.
-
- La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, in caso
- di errore la variabile \var{errno} viene settata secondo i seguenti
- codici di errore:
+ Stabilisce una connessione fra due socket.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, in caso di errore \var{errno} assumerà i valori:
\begin{errlist}
- \item \macro{EISCONN} il socket è già connesso.
- \item \macro{ECONNREFUSED} non c'è nessuno in ascolto sull'indirizzo remoto.
- \item \macro{ETIMEDOUT} si è avuto timeout durante il tentativo di
+ \item[\errcode{ECONNREFUSED}] non c'è nessuno in ascolto sull'indirizzo
+ remoto.
+ \item[\errcode{ETIMEDOUT}] si è avuto timeout durante il tentativo di
connessione.
- \item \macro{ENETUNREACH} la rete non è raggiungibile.
- \item \macro{EADDRINUSE} l'indirizzo locale è in uso.
- \item \macro{EINPROGRESS} il socket è non bloccante e la connessione non
- può essere conclusa immediatamente.
- \item \macro{EALREADY} il socket è non bloccante e un tentativo precedente
- di connessione non si è ancora concluso.
- \item \macro{EAGAIN} non ci sono più porte locali libere.
- \item \macro{EAFNOSUPPORT} l'indirizzo non ha una famiglia di indirizzi
+ \item[\errcode{ENETUNREACH}] la rete non è raggiungibile.
+ \item[\errcode{EINPROGRESS}] il socket è non bloccante (vedi
+ \secref{sec:file_noblocking}) e la connessione non può essere conclusa
+ immediatamente.
+ \item[\errcode{EALREADY}] il socket è non bloccante (vedi
+ \secref{sec:file_noblocking}) e un tentativo precedente di connessione non
+ si è ancora concluso.
+ \item[\errcode{EAGAIN}] non ci sono più porte locali libere.
+ \item[\errcode{EAFNOSUPPORT}] l'indirizzo non ha una famiglia di indirizzi
corretta nel relativo campo.
- \item \macro{EACCESS, EPERM} si è tentato di eseguire una connessione ad un
- indirizzo broadcast senza che il socket fosse stato abilitato per il
- broadcast.
+ \item[\errcode{EACCES}, \errcode{EPERM}] si è tentato di eseguire una
+ connessione ad un indirizzo broadcast senza che il socket fosse stato
+ abilitato per il broadcast.
\end{errlist}
- altri errori possibili sono: \macro{EFAULT}, \macro{EBADF},
- \macro{ENOTSOCK}.
+ altri errori possibili sono: \errval{EFAULT}, \errval{EBADF},
+ \errval{ENOTSOCK}, \errval{EISCONN} e \errval{EADDRINUSE}.}
\end{prototype}
+Il primo argomento è un file descriptor ottenuto da una precedente chiamata a
+\func{socket}, mentre il secondo e terzo argomento sono rispettivamente
+l'indirizzo e la dimensione della struttura che contiene l'indirizzo del
+socket, già descritta in \secref{sec:sock_sockaddr}.
+
La struttura dell'indirizzo deve essere inizializzata con l'indirizzo IP e il
numero di porta del server a cui ci si vuole connettere, come mostrato
nell'esempio \secref{sec:net_cli_sample} usando le funzioni illustrate in
seguenti:
\begin{enumerate}
\item Il client non riceve risposta al SYN: l'errore restituito è
- \macro{ETIMEDOUT}. Stevens riporta che BSD invia un primo SYN alla chiamata
+ \errcode{ETIMEDOUT}. Stevens riporta che BSD invia un primo SYN alla chiamata
di \func{connect}, un'altro dopo 6 secondi, un terzo dopo 24 secondi, se
dopo 75 secondi non ha ricevuto risposta viene ritornato l'errore. Linux
invece ripete l'emissione del SYN ad intervalli di 30 secondi per un numero
di volte che può essere stabilito dall'utente sia con una opportuna
\func{sysctl} che attraverso il filesystem \file{/proc} scrivendo il valore
- voluto in \file{/proc/sys/net/ipv4/tcp\_syn\_retries}. Il valore di default
+ voluto in \file{/proc/sys/net/ipv4/tcp\_syn\_retries}. Il valore predefinito
per la ripetizione dell'invio è di 5 volte, che comporta un timeout dopo
circa 180 secondi.
%
-% Le informazioni su tutte le opzioni settabili via /proc stanno in
+% Le informazioni su tutte le opzioni impostabili via /proc stanno in
% Linux/Documentation/networking/ip-sysctl.txt
%
\item Il client riceve come risposta al SYN un RST significa che non c'è
che vuol dire probabilmente che o si è sbagliato il numero della porta o che
non è stato avviato il server), questo è un errore fatale e la funzione
ritorna non appena il RST viene ricevuto riportando un errore
- \macro{ECONNREFUSED}.
+ \errcode{ECONNREFUSED}.
Il flag RST sta per \textit{reset} ed è un segmento inviato direttamente
dal TCP quando qualcosa non va. Tre condizioni che generano un RST sono:
essere dovuto ad una condizione transitoria si ripete l'emissione dei SYN
come nel caso precedente, fino al timeout, e solo allora si restituisce il
codice di errore dovuto al messaggio ICMP, che da luogo ad un
- \macro{ENETUNREACH}.
+ \errcode{ENETUNREACH}.
\end{enumerate}
\subsection{La funzione \func{listen}}
\label{sec:TCPel_func_listen}
-La funzione \func{listen} è usata per usare un socket in modalità passiva,
+La funzione \funcd{listen} è usata per usare un socket in modalità passiva,
cioè, come dice il nome, per metterlo in ascolto di eventuali connessioni; in
sostanza l'effetto della funzione è di portare il socket dallo stato
\texttt{CLOSED} a quello \texttt{LISTEN}. In genere si chiama la funzione in
un server dopo le chiamate a \func{socket} e \func{bind} e prima della
chiamata ad \func{accept}. Il prototipo della funzione come definito dalla
-man page è:
+pagina di manuale è:
\begin{prototype}{sys/socket.h}{int listen(int sockfd, int backlog)}
- La funzione pone il socket specificato da \var{sockfd} in modalità
- passiva e predispone una coda per le connessioni in arrivo di lunghezza pari
- a \var{backlog}. La funzione si può applicare solo a socket di tipo
- \macro{SOCK\_STREAM} o \macro{SOCK\_SEQPACKET}.
-
- La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di errore. I
- codici di errore restituiti in \var{errno} sono i seguenti:
+ Pone un socket in attesa di una connessione.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore. I codici di errore restituiti in \var{errno} sono i seguenti:
\begin{errlist}
- \item \macro{EBADF} l'argomento \var{sockfd} non è un file descriptor
+ \item[\errcode{EBADF}] l'argomento \param{sockfd} non è un file descriptor
valido.
- \item \macro{ENOTSOCK} l'argomento \var{sockfd} non è un socket.
- \item \macro{EOPNOTSUPP} il socket è di un tipo che non supporta questa
+ \item[\errcode{ENOTSOCK}] l'argomento \param{sockfd} non è un socket.
+ \item[\errcode{EOPNOTSUPP}] il socket è di un tipo che non supporta questa
operazione.
- \end{errlist}
+ \end{errlist}}
\end{prototype}
+La funzione pone il socket specificato da \param{sockfd} in modalità passiva e
+predispone una coda per le connessioni in arrivo di lunghezza pari a
+\param{backlog}. La funzione si può applicare solo a socket di tipo
+\const{SOCK\_STREAM} o \const{SOCK\_SEQPACKET}.
-Il parametro \var{backlog} indica il numero massimo di connessioni pendenti
-accettate; se esso viene ecceduto il client riceverà una errore di tipo
-\macro{ECONNREFUSED}, o se il protocollo, come nel caso del TCP, supporta la
-ritrasmissione, la richiesta sarà ignorata in modo che la connessione possa
-essere ritentata.
+L'argomento \param{backlog} indica il numero massimo di connessioni pendenti
+accettate; se esso viene ecceduto il client al momento della richiesta della
+connessione riceverà un errore di tipo \errcode{ECONNREFUSED}, o se il
+protocollo, come accade nel caso del TCP, supporta la ritrasmissione, la
+richiesta sarà ignorata in modo che la connessione possa venire ritentata.
Per capire meglio il significato di tutto ciò occorre approfondire la modalità
con cui il kernel tratta le connessioni in arrivo. Per ogni socket in ascolto
Questi socket sono tutti nello stato \texttt{ESTABLISHED}.
\end{enumerate}
-Lo schema di funzionamento è descritto in \nfig, quando arriva un SYN da un
-client il server crea una nuova entrata nella coda delle connessioni
-incomplete, e poi risponde con il SYN$+$ACK. La entrata resterà nella coda
-delle connessioni incomplete fino al ricevimento dell'ACK dal client o fino ad
-un timeout. Nel caso di completamento del three way handshake l'entrata viene
-sostata nella coda delle connessioni complete. Quando il processo chiama la
-funzione \func{accept} (vedi \secref{sec:TCPel_func_accept}) la prima
-entrata nella coda delle connessioni complete è passata al programma, o, se la
-coda è vuota, il processo viene posto in attesa e risvegliato all'arrivo della
-prima connessione completa.
-
-Storicamente il valore del parametro \var{backlog} era corrispondente al
+Lo schema di funzionamento è descritto in \figref{fig:TCPel_xxx}, quando
+arriva un SYN da un client il server crea una nuova entrata nella coda delle
+connessioni incomplete, e poi risponde con il SYN$+$ACK. La entrata resterà
+nella coda delle connessioni incomplete fino al ricevimento dell'ACK dal
+client o fino ad un timeout. Nel caso di completamento del three way handshake
+l'entrata viene sostata nella coda delle connessioni complete. Quando il
+processo chiama la funzione \func{accept} (vedi
+\secref{sec:TCPel_func_accept}) la prima entrata nella coda delle connessioni
+complete è passata al programma, o, se la coda è vuota, il processo viene
+posto in attesa e risvegliato all'arrivo della prima connessione completa.
+
+Storicamente il valore del parametro \param{backlog} era corrispondente al
massimo valore della somma del numero di entrate possibili per ciascuna di
dette code. Stevens riporta che BSD ha sempre applicato un fattore di 1.5 al
valore, e provvede una tabella con i risultati ottenuti con vari kernel,
compreso Linux 2.0, che mostrano le differenze fra diverse implementazioni.
-In Linux il significato di questo valore è cambiato a partire dal kernel
-2.2 per prevenire l'attacco chiamato \textit{syn flood}. Questo si basa
+In Linux il significato di questo valore è cambiato a partire dal kernel 2.2
+per prevenire l'attacco chiamato \textit{syn flood}. Questo si basa
sull'emissione da parte dell'attaccante di un grande numero di pacchetti SYN
indirizzati verso una porta forgiati con indirizzo IP fasullo\footnote{con la
- tecnica che viene detta \textit{ip spoofing}} così che i SYN$+$ACK vanno
+ tecnica che viene detta \textit{ip spoofing}.} così che i SYN$+$ACK vanno
perduti e la coda delle connessioni incomplete viene saturata, impedendo di
fatto ulteriori connessioni.
-Per ovviare a questo il significato del \var{backlog} è stato cambiato a
+Per ovviare a questo il significato del \param{backlog} è stato cambiato a
indicare la lunghezza della coda delle connessioni complete. La lunghezza
della coda delle connessioni incomplete può essere ancora controllata usando
la \func{sysctl} o scrivendola direttamente in
protezione dei syncookies però (con l'opzione da compilare nel kernel e da
attivare usando \file{/proc/sys/net/ipv4/tcp\_syncookies}) questo valore
viene ignorato e non esiste più un valore massimo. In ogni caso in Linux il
-valore di \var{backlog} viene troncato ad un massimo di \macro{SOMAXCONN}
+valore di \param{backlog} viene troncato ad un massimo di \const{SOMAXCONN}
se è superiore a detta costante (che di default vale 128).
La scelta storica per il valore di questo parametro è di 5, e alcuni vecchi
\subsection{La funzione \func{accept}}
\label{sec:TCPel_func_accept}
-La funzione \func{accept} è chiamata da un server TCP per gestire la
+La funzione \funcd{accept} è chiamata da un server TCP per gestire la
connessione una volta che sia stato completato il three way handshake, la
funzione restituisce un nuovo socket descriptor su cui si potrà operare per
effettuare la comunicazione. Se non ci sono connessioni completate il processo
viene messo in attesa. Il prototipo della funzione è il seguente:
\begin{prototype}{sys/socket.h}
-{int listen(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen\_t *addrlen)}
- La funzione estrae la prima connessione relativa al socket \var{sockfd}
- in attesa sulla coda delle connessioni complete, che associa ad nuovo socket
- con le stesse caratteristiche di \var{sockfd} (restituito dalla funzione
- stessa). Il socket originale non viene toccato. Nella struttura
- \var{addr} e nella variabile \var{addrlen} vengono restituiti
- indirizzo e relativa lunghezza del client che si è connesso.
+{int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen\_t *addrlen)}
- La funzione restituisce un numero di socket descriptor positivo in caso di
- successo e -1 in caso di errore, nel qual caso la variabile \var{errno}
- viene settata ai seguenti valori:
+ Accetta una connessione sul socket specificato.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce un numero di socket descriptor positivo in
+ caso di successo e -1 in caso di errore, nel qual caso la variabile
+ \var{errno} viene impostata ai seguenti valori:
\begin{errlist}
- \item \macro{EBADF} l'argomento \var{sockfd} non è un file descriptor
+ \item[\errcode{EBADF}] l'argomento \param{sockfd} non è un file descriptor
valido.
- \item \macro{ENOTSOCK} l'argomento \var{sockfd} non è un socket.
- \item \macro{EOPNOTSUPP} il socket è di un tipo che non supporta questa
- operazione.
- \item \macro{EAGAIN} o \macro{EWOULDBLOCK} il socket è stato settato come
- non bloccante, e non ci sono connessioni in attesa di essere accettate.
- \item \macro{EFAULT} l'argomento \var{addr} .
- \item \macro{EPERM} Firewall rules forbid connection.
-
- \item \macro{ENOBUFS, ENOMEM} Not enough free memory. This often means
- that the memory allocation is limited by the socket buffer limits, not by
- the system memory.
-
- Inoltre possono essere restituiti gli errori di rete relativi al nuovo
- socket come: \macro{EMFILE}, \macro{EINVAL}, \macro{ENOSR},
- \macro{ENOBUFS}, \macro{EPERM}, \macro{ECONNABORTED},
- \macro{ESOCKTNOSUPPORT}, \macro{EPROTONOSUPPORT}, \macro{ETIMEDOUT},
- \macro{ERESTARTSYS}.
-
+ \item[\errcode{ENOTSOCK}] l'argomento \param{sockfd} non è un socket.
+ \item[\errcode{EOPNOTSUPP}] il socket è di un tipo che non supporta questa
+ operazione.
+ \item[\errcode{EAGAIN} o \errcode{EWOULDBLOCK}] il socket è stato impostato
+ come non bloccante (vedi \secref{sec:file_noblocking}), e non ci sono
+ connessioni in attesa di essere accettate.
+ \item[\errcode{EPERM}] Le regole del firewall non consentono la connessione.
+ \item[\errcode{ENOBUFS}, \errcode{ENOMEM}] questo spesso significa che
+ l'allocazione della memoria è limitata dai limiti sui buffer dei socket,
+ non dalla memoria di sistema.
\end{errlist}
+ Inoltre possono essere restituiti gli errori di rete relativi al nuovo
+ socket come: \errval{EMFILE}, \errval{EINVAL}, \errval{ENOSR},
+ \errval{ENOBUFS}, \errval{EFAULT}, \errval{EPERM}, \errval{ECONNABORTED},
+ \errval{ESOCKTNOSUPPORT}, \errval{EPROTONOSUPPORT}, \errval{ETIMEDOUT},
+ \errval{ERESTARTSYS}.}
\end{prototype}
+Estrae la prima connessione relativa al socket \param{sockfd} in attesa sulla
+coda delle connessioni complete, che associa ad nuovo socket con le stesse
+caratteristiche di \param{sockfd} (restituito dalla funzione stessa). Il
+socket originale non viene toccato. Nella struttura \param{addr} e nella
+variabile \param{addrlen} vengono restituiti indirizzo e relativa lunghezza del
+client che si è connesso.
+
La funzione può essere usata solo con socket che supportino la connessione
-(cioè di tipo \macro{SOCK\_STREAM}, \macro{SOCK\_SEQPACKET} o
-\macro{SOCK\_RDM}). Per alcuni protocolli che richiedono una conferma
+(cioè di tipo \const{SOCK\_STREAM}, \const{SOCK\_SEQPACKET} o
+\const{SOCK\_RDM}). Per alcuni protocolli che richiedono una conferma
esplicita della connessione, (attualmente in Linux solo DECnet ha questo
comportamento), la funzione opera solo l'estrazione dalla coda delle
connessioni, la conferma della connessione viene fatta implicitamente dalla
-prima chiamata ad una \func{read} o una \func{write} mentre il rifiuto
-della connessione viene fatto con la funzione \func{close}.
+prima chiamata ad una \func{read} o una \func{write} mentre il rifiuto della
+connessione viene fatto con la funzione \func{close}.
È da chiarire che Linux presenta un comportamento diverso nella gestione degli
errori rispetto ad altre implementazioni dei socket BSD, infatti la funzione
\func{accept} passa gli errori di rete pendenti sul nuovo socket come codici
di errore per \func{accept}. Inoltre la funzione non fa ereditare ai nuovi
-socket flag come \macro{O\_NONBLOCK}, che devono essere rispecificati volta
+socket flag come \const{O\_NONBLOCK}, che devono essere rispecificati volta
volta, questo è un comportamento diverso rispetto a quanto accade con BSD e
deve essere tenuto in conto per scrivere programmi portabili.
-I due argomenti \var{cliaddr} e \var{addrlen} (si noti che quest'ultimo
-è passato per indirizzo per avere indietro il valore) sono usati per ottenere
+I due argomenti \param{cliaddr} e \param{addrlen} (si noti che quest'ultimo è
+passato per indirizzo per avere indietro il valore) sono usati per ottenere
l'indirizzo del client da cui proviene la connessione. Prima della chiamata
-\var{addrlen} deve essere inizializzato alle dimensioni della struttura il
-cui indirizzo è passato come argomento in \var{cliaddr}, al ritorno della
-funzione \var{addrlen} conterrà il numero di bytes scritti dentro
-\var{cliaddr}. Se questa informazione non interessa basterà inizializzare a
-\macro{NULL} detti puntatori.
+\param{addrlen} deve essere inizializzato alle dimensioni della struttura il
+cui indirizzo è passato come argomento in \param{cliaddr}, al ritorno della
+funzione \param{addrlen} conterrà il numero di byte scritti dentro
+\param{cliaddr}. Se questa informazione non interessa basterà inizializzare a
+\val{NULL} detti puntatori.
Se la funzione ha successo restituisce il descrittore di un nuovo socket
creato dal kernel (detto \textit{connected socket}) a cui viene associata la
prima connessione completa (estratta dalla relativa coda, vedi
\secref{sec:TCPel_func_listen}) che il client TCP ha effettuato verso il
-socket \var{sockfd}. Quest'ultimo (detto \textit{listening socket}) è
-quello creato all'inizio e messo in ascolto con \func{listen}, e non viene
-toccato dalla funzione.
-Se non ci sono connessioni pendenti da accettare la funzione mette in attesa
-il processo\footnote{a meno che non si sia settato il socket per essere
- non-bloccante, nel qual caso ritorna con l'errore \func{EAGAIN},
- torneremo su questa modalità di operazione in \secref{sec:xxx_sock_noblock}}
-fintanto che non ne arriva una.
+socket \param{sockfd}. Quest'ultimo (detto \textit{listening socket}) è quello
+creato all'inizio e messo in ascolto con \func{listen}, e non viene toccato
+dalla funzione. Se non ci sono connessioni pendenti da accettare la funzione
+mette in attesa il processo\footnote{a meno che non si sia impostato il socket
+ per essere non bloccante (vedi \secref{sec:file_noblocking}), nel qual caso
+ ritorna con l'errore \errcode{EAGAIN}. Torneremo su questa modalità di
+ operazione in \secref{sec:xxx_sock_noblock}.} fintanto che non ne arriva
+una.
Il meccanismo di funzionamento di \func{accept} è essenziale per capire il
funzionamento di un server: in generale infatti c'è sempre un solo socket in
precedente in forma concorrente, inserendo anche una opzione per la stampa
degli indirizzi delle connessioni ricevute.
-In \nfig\ è mostrato un estratto del codice, in cui si sono tralasciati il
-trattamento delle opzioni e le parti rimaste invariate rispetto al precedente
-esempio. Al solito il sorgente completo del server
+In \figref{fig:TCPel_serv_code} è mostrato un estratto del codice, in cui si
+sono tralasciati il trattamento delle opzioni e le parti rimaste invariate
+rispetto al precedente esempio. Al solito il sorgente completo del server
\file{ElemDaytimeTCPCuncServ.c} è allegato nella directory dei sorgenti.
\begin{figure}[!htb]
- \footnotesize
- \begin{lstlisting}{}
-#include <sys/types.h> /* predefined types */
-#include <unistd.h> /* include unix standard library */
-#include <arpa/inet.h> /* IP addresses conversion utiliites */
-#include <sys/socket.h> /* socket library */
-#include <stdio.h> /* include standard I/O library */
-#include <time.h>
-
-int main(int argc, char *argv[])
-{
- int list_fd, conn_fd;
- int i;
- struct sockaddr_in serv_add, client;
- char buffer[MAXLINE];
- socklen_t len;
- time_t timeval;
- pid_t pid;
- int logging=0;
- ...
- /* write daytime to client */
- while (1) {
- if ( (conn_fd = accept(list_fd, (struct sockaddr *)&client, &len))
- <0 ) {
- perror("accept error");
- exit(-1);
- }
- /* fork to handle connection */
- if ( (pid = fork()) < 0 ){
- perror("fork error");
- exit(-1);
- }
- if (pid == 0) { /* child */
- close(list_fd);
- timeval = time(NULL);
- snprintf(buffer, sizeof(buffer), "%.24s\r\n", ctime(&timeval));
- if ( (write(conn_fd, buffer, strlen(buffer))) < 0 ) {
- perror("write error");
- exit(-1);
- }
- if (logging) {
- inet_ntop(AF_INET, &client.sin_addr, buffer, sizeof(buffer));
- printf("Request from host %s, port %d\n", buffer,
- ntohs(client.sin_port));
- }
- close(conn_fd);
- exit(0);
- } else { /* parent */
- close(conn_fd);
- }
- }
- /* normal exit, never reached */
- exit(0);
-}
- \end{lstlisting}
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includecodesample{listati/ElemDaytimeTCPCuncServ.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
\caption{Esempio di codice di un server concorrente elementare per il
servizio daytime.}
\label{fig:TCPel_serv_code}
\subsection{Le funzioni \func{getsockname} e \func{getpeername}}
\label{sec:TCPel_get_names}
-Queste due funzioni vengono usate per ottenere la socket pair associata ad un
-certo socket; la prima restituisce l'indirizzo locale, la seconda quello
-remoto.
-
+Queste due funzioni vengono usate per ottenere i dati relativi alla socket
+pair associata ad un certo socket; la prima è \funcd{getsockname} e
+restituisce l'indirizzo locale; il suo prototipo è:
\begin{prototype}{sys/socket.h}
-{int getsockname(int sockfd, struct sockaddr * name, socklen\_t * namelen)}
+ {int getsockname(int sockfd, struct sockaddr * name, socklen\_t * namelen)}
+ Legge l'indirizzo locale del socket \param{sockfd} nella struttura
+ \param{name}.
- La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di errore. I
- codici di errore restituiti in \var{errno} sono i seguenti:
+\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore. I codici di errore restituiti in \var{errno} sono i seguenti:
\begin{errlist}
- \item \macro{EBADF} l'argomento \var{sockfd} non è un file descriptor
+ \item[\errcode{EBADF}] l'argomento \param{sockfd} non è un file descriptor
valido.
- \item \macro{ENOTSOCK} l'argomento \var{sockfd} non è un socket.
- \item \macro{ENOBUFS} non ci sono risorse sufficienti nel sistema per
+ \item[\errcode{ENOTSOCK}] l'argomento \param{sockfd} non è un socket.
+ \item[\errcode{ENOBUFS}] non ci sono risorse sufficienti nel sistema per
eseguire l'operazione.
- \item \macro{EFAULT} l'argomento \var{name} punta al di fuori dello
+ \item[\errcode{EFAULT}] l'argomento \param{name} punta al di fuori dello
spazio di indirizzi del processo.
- \end{errlist}
+ \end{errlist}}
\end{prototype}
-La funzione \func{getsockname} si usa tutte le volte che si vuole avere
-l'indirizzo locale di un socket; ad esempio può essere usata da un client (che
-usualmente non chiama \func{bind}) per ottenere numero IP e porta locale
-associati al socket restituito da una \func{connect}, o da un server che ha
-chiamato \func{bind} su un socket usando 0 come porta locale per ottenere il
-numero di porta effimera assegnato dal kernel.
+La funzione si usa tutte le volte che si vuole avere l'indirizzo locale di un
+socket; ad esempio può essere usata da un client (che usualmente non chiama
+\func{bind}) per ottenere numero IP e porta locale associati al socket
+restituito da una \func{connect}, o da un server che ha chiamato \func{bind}
+su un socket usando 0 come porta locale per ottenere il numero di porta
+effimera assegnato dal kernel.
Inoltre quando un server esegue una \func{bind} su un indirizzo generico, se
chiamata dopo il completamento di una connessione sul socket restituito da
\func{accept}, restituisce l'indirizzo locale che il kernel ha assegnato a
quella connessione.
+Tutte le volte che si vuole avere l'indirizzo remoto di un socket si usa la
+funzione \funcd{getpeername}, il cui prototipo è:
\begin{prototype}{sys/socket.h}
-{int getpeername(int sockfd, struct sockaddr * name, socklen\_t * namelen)}
-
- La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di errore. I
- codici di errore restituiti in \var{errno} sono i seguenti:
+ {int getpeername(int sockfd, struct sockaddr * name, socklen\_t * namelen)}
+ Legge l'indirizzo remoto del socket \param{sockfd} nella struttura
+ \param{name}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore. I codici di errore restituiti in \var{errno} sono i seguenti:
\begin{errlist}
- \item \macro{EBADF} l'argomento \var{sockfd} non è un file descriptor
+ \item[\errcode{EBADF}] l'argomento \param{sockfd} non è un file descriptor
valido.
- \item \macro{ENOTSOCK} l'argomento \var{sockfd} non è un socket.
- \item \macro{ENOTCONN} il socket non è connesso.
- \item \macro{ENOBUFS} non ci sono risorse sufficienti nel sistema per
+ \item[\errcode{ENOTSOCK}] l'argomento \param{sockfd} non è un socket.
+ \item[\errcode{ENOTCONN}] il socket non è connesso.
+ \item[\errcode{ENOBUFS}] non ci sono risorse sufficienti nel sistema per
eseguire l'operazione.
- \item \macro{EFAULT} l'argomento \var{name} punta al di fuori dello
+ \item[\errcode{EFAULT}] l'argomento \param{name} punta al di fuori dello
spazio di indirizzi del processo.
- \end{errlist}
+ \end{errlist}}
\end{prototype}
-
-La funzione \func{getpeername} si usa tutte le volte che si vuole avere
-l'indirizzo remoto di un socket.
-
Ci si può chiedere a cosa serva questa funzione dato che dal lato client
l'indirizzo remoto è sempre noto quando si esegue la \func{connect} mentre
dal lato server si possono usare, come si è fatto nell'esempio precedente, i
questo avviene quando il server invece di far gestire la connessione
direttamente a un processo figlio, come nell'esempio precedente, lancia un
opportuno programma per ciascuna connessione usando \func{exec} (questa ad
-esempio è la modailità con cui opera il \textsl{super-server} \cmd{inetd}
+esempio è la modalità con cui opera il \textsl{super-server} \cmd{inetd}
che gestisce tutta una serie di servizi lanciando per ogni connessione
l'opportuno server).
1 e 2 corrispondano al socket connesso) quest'ultimo potrà usare la funzione
\func{getpeername} per determinare l'indirizzo remoto del client.
-Infine è da chiarire (si legga la man page) che come per \func{accept} il
-terzo parametro che è specificato dallo standard POSIX 1003.1g come di tipo
-\type{socklen\_t *} in realtà deve sempre corrispondere ad un \type{int *}
-come prima dello standard perché tutte le implementazioni dei socket BSD fanno
-questa assunzione.
+Infine è da chiarire (si legga la pagina di manuale) che, come per
+\func{accept}, il terzo parametro, che è specificato dallo standard POSIX.1g
+come di tipo \code{socklen\_t *} in realtà deve sempre corrispondere ad un
+\ctyp{int *} come prima dello standard perché tutte le implementazioni dei
+socket BSD fanno questa assunzione.
+
+%%% Local Variables:
+%%% mode: latex
+%%% TeX-master: "gapil"
+%%% End:
projects / gapil.git / blobdiff