Inoltre prenderemo in esame, oltre al comportamento in condizioni normali,
anche tutti i possibili scenari particolari (errori, sconnessione della rete,
crash del client o del server durante la connessione) che possono avere luogo
-durante l'impiego di una applicazione di rete.
+durante l'impiego di un'applicazione di rete.
\section{Il servizio \texttt{echo}}
\label{sec:TCPsimp_echo}
-L'applicazione scelta come esempio sarà una implementazione elementare, ma
+L'applicazione scelta come esempio sarà un'implementazione elementare, ma
completa, del servizio \texttt{echo}. Il servizio \texttt{echo} è uno dei
servizi standard solitamente provvisti direttamente dal superserver
-\texttt{inetd}, ed è definito dall'RFC~862. Come dice il nome il servizio deve
+\cmd{inetd}, ed è definito dall'RFC~862. Come dice il nome il servizio deve
rimandare indietro sulla connessione i dati che gli vengono inviati; l'RFC
descrive le specifiche sia per TCP che UDP, e per il primo stabilisce che una
volta stabilita la connessione ogni dato in ingresso deve essere rimandato in
applicazione più complessa è la elaborazione dell'input del client da parte
del server nel fornire le risposte in uscita.
-Partiremo da una implementazione elementare che dovrà essere rimaneggiata di
+Partiremo da un'implementazione elementare che dovrà essere rimaneggiata di
volta in volta per poter tenere conto di tutte le evenienze che si possono
-manifestare nella vita reale di una applicazione di rete, fino ad arrivare ad
-una implementazione completa.
+manifestare nella vita reale di un'applicazione di rete, fino ad arrivare ad
+un'implementazione completa.
\subsection{La struttura del server}
\label{sec:TCPsimp_server_main}
-La prima versione del server, \texttt{ElemEchoTCPServer.c}, si compone di un
-corpo principale, costituito dalla funzione \texttt{main}. Questa si incarica
+La prima versione del server, \file{ElemEchoTCPServer.c}, si compone di un
+corpo principale, costituito dalla funzione \code{main}. Questa si incarica
di creare il socket, metterlo in ascolto di connessioni in arrivo e creare un
processo figlio a cui delegare la gestione di ciascuna connessione. Questa
parte, riportata in \nfig, è analoga a quella vista nel precedente esempio
exit(0);
}
\end{lstlisting}
- \caption{Codice della funzione \texttt{main} della prima versione del server
+ \caption{Codice della funzione \code{main} della prima versione del server
per il servizio \texttt{echo}.}
\label{fig:TCPsimpl_serv_code}
\end{figure}
\secref{sec:TCPel_cunc_daytime}. Le uniche differenze rispetto all'esempio in
\figref{fig:TCPel_serv_code} sono che in questo caso per il socket in
ascolto viene usata la porta 7 e tutta la gestione della comunicazione è
-delegata alla funzione \texttt{ServEcho}.
+delegata alla funzione \code{ServEcho}.
% Per ogni connessione viene creato un
% processo figlio, il quale si incarica di lanciare la funzione
% \texttt{SockEcho}.
-Il codice della funzione \texttt{ServEcho} è invece mostrata in \nfig, la
+Il codice della funzione \code{ServEcho} è invece mostrata in \nfig, la
comunicazione viene gestita all'interno del ciclo (linee \texttt{\small
6--8}). I dati inviati dal client vengono letti dal socket con una semplice
-\texttt{read} (che ritorna solo in presenza di dati in arrivo), la riscrittura
-viene invece gestita dalla funzione \texttt{SockWrite} (descritta a suo tempo
+\func{read} (che ritorna solo in presenza di dati in arrivo), la riscrittura
+viene invece gestita dalla funzione \func{SockWrite} (descritta a suo tempo
in \figref{fig:sock_SockWrite_code}) che si incarica di tenere conto
automaticamente della possibilità che non tutti i dati di cui è richiesta la
-scrittura vengano trasmessi con una singola \texttt{write}.
+scrittura vengano trasmessi con una singola \func{write}.
\begin{figure}[!htb]
return;
}
\end{lstlisting}
- \caption{Codice della prima versione della funzione \texttt{ServEcho} per la
+ \caption{Codice della prima versione della funzione \code{ServEcho} per la
gestione del servizio \texttt{echo}.}
\label{fig:TCPsimpl_server_elem_sub}
\end{figure}
Quando il client chiude la connessione il ricevimento del FIN fa ritornare la
-\texttt{read} con un numero di byte letti pari a zero, il che causa l'uscita
+\func{read} con un numero di byte letti pari a zero, il che causa l'uscita
dal ciclo e il ritorno della funzione, che a sua volta causa la terminazione
del processo figlio.
\label{fig:TCPsimpl_client_elem}
\end{figure}
-La funzione \texttt{main} si occupa della creazione del socket e della
+La funzione \code{main} si occupa della creazione del socket e della
connessione (linee \texttt{\small 10--27}) secondo la stessa modalità spiegata
in \secref{sec:net_cli_sample}, il client si connette sulla porta 7
all'indirizzo specificato dalla linea di comando (a cui si è aggiunta una
elementare gestione delle opzioni non riportata in figura).
-Completata la connessione (quando la funzione \texttt{connect} ritorna) la
-funzione \texttt{ClientEcho}, riportata in \nfig, si preoccupa di gestire la
-comunicazione, leggendo una riga alla volta dallo \texttt{stdin}, scrivendola
-sul socket e ristampando su \texttt{stdout} quanto ricevuto in risposta dal
+Completata la connessione (quando la funzione \func{connect} ritorna) la
+funzione \code{ClientEcho}, riportata in \nfig, si preoccupa di gestire la
+comunicazione, leggendo una riga alla volta dallo \file{stdin}, scrivendola
+sul socket e ristampando su \file{stdout} quanto ricevuto in risposta dal
server.
\begin{figure}[!htb]
La funzione utilizza due buffer per gestire i dati inviati e letti sul socket
(\texttt{\small 3}). La comunicazione viene gestita all'interno di un ciclo
(linee \texttt{\small 5--10}), i dati da inviare sulla connessione vengono
-presi dallo \texttt{stdin} usando la funzione \texttt{fgets} che legge una
+presi dallo \file{stdin} usando la funzione \func{fgets} che legge una
linea di testo (terminata da un \texttt{CR} e fino al massimo di
-\texttt{MAXLINE} caratteri) e la salva sul buffer di invio, la funzione
-\texttt{SockWrite} (\texttt{\small 3}) scrive detti dati sul socket (gestendo
-l'invio multiplo qualora una singola \texttt{write} non basti, come spiegato
+\macro{MAXLINE} caratteri) e la salva sul buffer di invio, la funzione
+\func{SockWrite} (\texttt{\small 3}) scrive detti dati sul socket (gestendo
+l'invio multiplo qualora una singola \func{write} non basti, come spiegato
in \secref{sec:sock_io_behav}).
-I dati che vengono riletti indietro con una \texttt{SockRead} sul buffer di
+I dati che vengono riletti indietro con una \func{SockRead} sul buffer di
ricezione e viene inserita la terminazione della stringa (\texttt{\small
- 7--8}) e per poter usare la funzione \texttt{fputs} per scriverli su
-\texttt{stdout}.
+ 7--8}) e per poter usare la funzione \func{fputs} per scriverli su
+\file{stdout}.
-Un end of file inviato su \texttt{stdin} causa il ritorno di \texttt{fgets}
+Un end of file inviato su \file{stdin} causa il ritorno di \func{fgets}
con un puntatore nullo e l'uscita dal ciclo, al che la subroutine ritorna ed
il client esce.
Benché il codice dell'esempio precedente sia molto ridotto, esso ci permetterà
di considerare in dettaglio tutte le problematiche che si possono incontrare
-nello scrivere una applicazione di rete; infatti attraverso l'esame delle sue
+nello scrivere un'applicazione di rete. Infatti attraverso l'esame delle sue
modalità di funzionamento normali, all'avvio e alla terminazione, e di quello
-che avviene nelle varie situazioni limite da una parte potremo approfondire la
-comprensione del protocollo TCP/IP e dall'altra ricavare le indicazioni
+che avviene nelle varie situazioni limite, da una parte potremo approfondire
+la comprensione del protocollo TCP/IP e dall'altra ricavare le indicazioni
necessarie per essere in gradi di scrivere applicazioni robuste, in grado di
gestire anche i casi limite.
Il primo passo è compilare e lanciare il server (da root, per poter usare la
porta 7 che è riservata), alla partenza esso eseguirà l'apertura passiva con
-la sequenza delle chiamate a \texttt{socket}, \texttt{bind}, \texttt{listen} e
-poi si bloccherà nella \texttt{accept}. A questo punto si potrà controllarne
-lo stato con \texttt{netstat}:
+la sequenza delle chiamate a \func{socket}, \func{bind}, \func{listen} e poi
+si bloccherà nella \func{accept}. A questo punto si potrà controllarne lo
+stato con \cmd{netstat}:
\begin{verbatim}
[piccardi@roke piccardi]$ netstat -at
Active Internet connections (servers and established)
connessioni da qualunque indirizzo e da qualunque porta e su qualunque
interfaccia locale.
-A questo punto si può lanciare il client, esso chiamerà \texttt{socket} e
-\texttt{connect}, una volta completato il three way handshake la connessione è
-stabilita; la \texttt{connect} ritornerà nel client\footnote{si noti che è
- sempre la \texttt{connect} del client a ritornare per prima, in quanto
+A questo punto si può lanciare il client, esso chiamerà \func{socket} e
+\func{connect}; una volta completato il three way handshake la connessione è
+stabilita; la \func{connect} ritornerà nel client\footnote{si noti che è
+ sempre la \func{connect} del client a ritornare per prima, in quanto
questo avviene alla ricezione del secondo segmento (l'ACK del server) del
- three way handshake, la \texttt{accept} del server ritorna solo dopo
+ three way handshake, la \func{accept} del server ritorna solo dopo
un altro mezzo RTT quando il terzo segmento (l'ACK del client) viene
- ricevuto.} e la \texttt{accept} nel server, ed usando di nuovo
-\texttt{netstat} otterremmo che:
+ ricevuto.} e la \func{accept} nel server, ed usando di nuovo
+\cmd{netstat} otterremmo che:
\begin{verbatim}
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State
\end{verbatim}
mentre per quanto riguarda l'esecuzione dei programmi avremo che:
\begin{itemize}
-\item il client chiama la funzione \texttt{ClientEcho} che si blocca sulla
- \texttt{fgets} dato che non si è ancora scritto nulla sul terminale.
-\item il server eseguirà una \texttt{fork} facendo chiamare al processo figlio
- la funzione \texttt{ServEcho}, quest'ultima si bloccherà sulla \texttt{read}
+\item il client chiama la funzione \code{ClientEcho} che si blocca sulla
+ \func{fgets} dato che non si è ancora scritto nulla sul terminale.
+\item il server eseguirà una \func{fork} facendo chiamare al processo figlio
+ la funzione \code{ServEcho}, quest'ultima si bloccherà sulla \func{read}
dal socket sul quale ancora non sono presenti dati.
-\item il processo padre del server chiamerà di nuovo \texttt{accept}
+\item il processo padre del server chiamerà di nuovo \func{accept}
bloccandosi fino all'arrivo di un'altra connessione.
\end{itemize}
-e se usiamo il comando \texttt{ps} per esaminare lo stato dei processi
-otterremo un risultato del tipo:
+e se usiamo il comando \cmd{ps} per esaminare lo stato dei processi otterremo
+un risultato del tipo:
\begin{verbatim}
[piccardi@roke piccardi]$ ps ax
PID TTY STAT TIME COMMAND
Se a questo punto si inizia a scrivere qualcosa sul client niente sarà
trasmesso fin tanto che non si prema il ritorno carrello, allora la
-\texttt{fgets} ritornerà e a questo punto il client scriverà quanto immesso
+\func{fgets} ritornerà e a questo punto il client scriverà quanto immesso
sul socket, poi rileggerà quanto gli viene inviato all'indietro dal server, e
questo sarà inviato sullo standard output, che nel caso ne provoca
l'immediatamente stampa a video.
Ho finito
\end{verbatim} %$
che termineremo inviando un EOF dal terminale (usando la combinazione di tasti
-ctrl-D, che non compare a schermo); se eseguiamo un \texttt{netstat} a questo
+ctrl-D, che non compare a schermo); se eseguiamo un \cmd{netstat} a questo
punto avremo:
\begin{verbatim}
[piccardi@roke piccardi]$ netstat -at
casi seguenti:
\begin{enumerate}
-\item inviando un carattere di EOF da terminale la \texttt{fgets} ritorna
+\item inviando un carattere di EOF da terminale la \func{fgets} ritorna
restituendo un puntatore nullo che causa l'uscita dal ciclo di
- \texttt{while}, così la \texttt{ClientEcho} ritorna.
-\item al ritorno di \texttt{ClientEcho} ritorna anche la funzione
- \texttt{main}, e come parte del processo terminazione tutti i file
- descriptor vengono chiusi (si ricordi quanto visto in
- \secref{sec:proc_term_conclusion}), il che causa la chiusura del socket di
- comunicazione; il client allora invierà un FIN al server a cui questo
- risponderà con un ACK. A questo punto il client verrà a trovarsi nello
- stato \texttt{FIN\_WAIT\_2} ed il server nello stato \texttt{CLOSE\_WAIT}
- (si riveda quanto spiegato in \secref{sec:TCPel_conn_term}).
-\item quando il server riceve il FIN la la \texttt{read} del processo figlio
- che gestisce la connessione ritorna restituendo 0 causando così l'uscita dal
- ciclo di \texttt{while} e il ritorno di \texttt{ServEcho}, a questo punto il
- processo figlio termina chiamando \texttt{exit}.
+ while, così la \code{ClientEcho} ritorna.
+\item al ritorno di \code{ClientEcho} ritorna anche la funzione \code{main}, e
+ come parte del processo terminazione tutti i file descriptor vengono chiusi
+ (si ricordi quanto detto in \secref{sec:proc_term_conclusion}); questo causa
+ la chiusura del socket di comunicazione; il client allora invierà un FIN al
+ server a cui questo risponderà con un ACK. A questo punto il client verrà a
+ trovarsi nello stato \texttt{FIN\_WAIT\_2} ed il server nello stato
+ \texttt{CLOSE\_WAIT} (si riveda quanto spiegato in
+ \secref{sec:TCPel_conn_term}).
+\item quando il server riceve il FIN la \func{read} del processo figlio che
+ gestisce la connessione ritorna restituendo 0 causando così l'uscita dal
+ ciclo di while e il ritorno di \code{ServEcho}, a questo punto il processo
+ figlio termina chiamando \func{exit}.
\item all'uscita del figlio tutti i file descriptor vengono chiusi, la
chiusura del socket connesso fa sì che venga effettuata la sequenza finale
di chiusura della connessione, viene emesso un FIN dal server che riceverà
\subsection{La gestione dei processi figli}
\label{sec:TCPsimpl_child_hand}
-Tutto questo riguarda la connessione, c'è però un'altro effetto del
-procedimento di chiusura del processo figlio nel server, e cioè l'invio del
-segnale \texttt{SIGCHILD} al padre. Dato che non si è installato un
-manipolatore (vedi \secref{cha:signals} per le problematiche relative) e che
-l'azione di default per questo segnale è quella di essere ignorato quello che
-avremo è che il processo figlio entrerà nello stato di zombie, come risulta
-una volta che ripetiamo il comando \texttt{ps}:
+Tutto questo riguarda la connessione, c'è però da tenere conto dell'effetto
+del procedimento di chiusura del processo figlio nel server (si veda quanto
+esaminato in \secref{sec:proc_termination}). In questo caso avremo l'invio del
+segnale \macro{SIGCHILD} al padre, ma dato che non si è installato un
+manipolatore e che l'azione di default per questo segnale è quella di essere
+ignorato, non avendo predisposto la ricezione dello stato di terminazione,
+otterremo che il processo figlio entrerà nello stato di zombie, come risulterà
+ripetendo il comando \cmd{ps}:
\begin{verbatim}
2356 pts/0 S 0:00 ./echod
2359 pts/0 Z 0:00 [echod <defunct>]
\end{verbatim}
-Poiché non è possibile lasciare processi zombie (che pur inattivi occupano
+Poiché non è possibile lasciare processi zombie che pur inattivi occupano
spazio nella tabella dei processi e a lungo andare saturerebbero le risorse
-del kernel occorrerà gestire il segnale, per questo installeremo un
-manipolatore usando la funzione \texttt{Signal} (trattata in dettaglio in
-\secref{sec:sig_xxx}).
+del kernel, occorrerà ricevere opportunamente lo stato di terminazione del
+processo (si veda \secref{sec:proc_wait}), cosa che faremo utilizzando il
+segnale, per questo installeremo un manipolatore usando la funzione
+\func{Signal} (trattata in dettaglio in \secref{sec:sig_signal}).
+
+%%% Local Variables:
+%%% mode: latex
+%%% TeX-master: "gapil"
+%%% End:
projects / gapil.git / blobdiff