nulla garantisce che vengano forniti prima i dati relativi ai servizi di un
determinato protocollo o tipo di socket, se ne sono presenti di diversi. Se
allora utilizziamo il nostro programma potremo verificare il risultato:
-\begin{verbatim}
+\begin{Verbatim}
[piccardi@gont sources]$ ./mygetaddr -c gapil.truelite.it echo
Canonical name sources2.truelite.it
IPv4 address:
Indirizzo 62.48.34.25
Protocollo 17
Porta 7
-\end{verbatim}
+\end{Verbatim}
%$
Una volta estratti i risultati dalla \textit{linked list} puntata da
terminate dal carattere NUL, a meno che queste non debbano essere troncate
qualora la loro dimensione ecceda quelle specificate dagli argomenti
\param{hostlen} e \param{servlen}. Sono comunque definite le due costanti
-\const{NI\_MAXHOST} e \const{NI\_MAXSERV}\footnote{le due costanti sono
- definite in \file{netdb.h} ed hanno rispettivamente il valore 1024 e 12.}
-che possono essere utilizzate come limiti massimi. In caso di errore viene
-restituito invece un codice che assume gli stessi valori illustrati in
+\const{NI\_MAXHOST} e \const{NI\_MAXSERV}\footnote{in Linux le due costanti
+ sono definite in \file{netdb.h} ed hanno rispettivamente il valore 1024 e
+ 12.} che possono essere utilizzate come limiti massimi. In caso di errore
+viene restituito invece un codice che assume gli stessi valori illustrati in
tab.~\ref{tab:addrinfo_error_code}.
-A questo punto possiamo fornire degli esempi di utilizzo diretto della nuova
-interfaccia, adottandola per rendere i nostri client
+A questo punto possiamo fornire degli esempi di utilizzo della nuova
+interfaccia, adottandola per le precedenti implementazioni del client e del
+server per il servizio \textit{echo}; dato che l'uso delle funzioni appena
+illustrate (in particolare di \func{getaddrinfo}) è piuttosto complesso,
+essendo necessaria anche una impostazione diretta dei campi dell'argomento
+\param{hints}, provvederemo una interfaccia semplificata per i due casi visti
+finora, quello in cui si specifica nel client un indirizzo remoto per la
+connessione al server, e quello in cui si specifica nel server un indirizzo
+locale su cui porsi in ascolto.
+
+La prima funzione della nostra intefaccia semplificata è \func{sockconn} che
+permette di ottenere un socket, connesso all'indirizzo ed al servizio
+specificati. Il corpo della funzione è riportato in
+fig.~\ref{fig:sockconn_code}, il codice completo è nel file \file{SockUtil.c}
+dei sorgenti allegati alla guida, che contiene varie funzioni di utilità per
+l'uso dei socket.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includecodesample{listati/sockconn.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Il codice della funzione \func{sockconn}.}
+ \label{fig:sockconn_code}
+\end{figure}
+
+La funzione prende quattro argomenti, i primi due sono le stringhe che
+indicano il nome della macchina a cui collegarsi ed il relativo servizio su
+cui sarà effettuata la risoluzione; seguono il protocollo da usare (da
+specificare con il valore numerico di \file{/etc/protocols}) ed il tipo di
+socket (al solito specificato con i valori illustrati in
+sez.~\ref{sec:sock_type}). La funzione ritorna il valore del file descriptor
+associato al socket (un numero positivo) in caso di successo, o -1 in caso di
+errore; per risolvere il problema di non poter passare indietro i valori di
+ritorno di \func{getaddrinfo} contenenti i relativi codici di
+errore\footnote{non si può avere nessuna certezza che detti valori siano
+ negativi, è questo è invece nessario per evitare ogni possibile ambiguità
+ nei confronti del valore di ritorno in caso di successo.} si sono stampati i
+messaggi d'errore direttamente nella funzione.
+
+Una volta definite le variabili necessarie (\texttt{\small 3--5}) la funzione
+prima (\texttt{\small 6}) azzera il contenuto della struttura \var{hint} e poi
+provvede (\texttt{\small 7--9}) ad inizializzarne i valori necessari per la
+chiamata (\texttt{\small 10}) a \func{getaddrinfo}. Di quest'ultima si
+controlla (\texttt{\small 12-16}) il codice di ritorno, in modo da stampare un
+avviso di errore, azzerare \var{errno} ed uscire in caso di errore. Dato che
+ad una macchina possono corrispondere più indirizzi IP, e di tipo diverso (sia
+IPv4 che IPv6), mantre il servizio può essere in ascolto soltanto su uno solo
+di questi, si provvede a tentare la connessione per ciascun indirizzo
+restituito all'interno di un ciclo (\texttt{\small 18-40}) di scansione della
+lista restituita da \func{getaddrinfo}, ma prima (\texttt{\small 17}) si salva
+il valore del puntatore per poterlo riutilizzare alla fine per disallocare la
+lista.
+
+Il ciclo viene ripetuto (\texttt{\small 18}) fintanto che si hanno indirizzi
+validi, ed inizia (\texttt{\small 19}) con l'apertura del socket; se questa
+fallisce si controlla (\texttt{\small 20}) se sono disponibili altri
+indirizzi, nel qual caso si passa al successivo (\texttt{\small 21}) e si
+riprende (\texttt{\small 22}) il ciclo da capo; se non ve ne sono si stampa
+l'errore ritornando immediatamente (\texttt{\small 24-27}). Quando la
+creazione del socket ha avuto successo si procede (\texttt{\small 29})
+direttamente con la connessione, di nuovo in caso di fallimento viene ripetuto
+(\texttt{\small 30--38}) il controllo se vi sono o no altri indirizzi da
+provare nella stessa modalità fatta in precedenza, aggiungendovi però in
+entrambi i casi (\texttt{\small 32} e (\texttt{\small 36}) la chiusura del
+socket precedentemente aperto, che non è più utilizzabile.
+
+Se la connessione ha avuto successo invece si termina (\texttt{\small 39})
+direttamente il ciclo, e prima di ritornare (\texttt{\small 31}) il valore del
+file descriptor del socket si provvede (\texttt{\small 30}) a liberare le
+strutture \struct{addrinfo} allocate da \func{getaddrinfo} utilizzando il
+valore del relativo puntatore precedentemente (\texttt{\small 17}) salvato.
+Si noti come per la funzione sia del tutto irrilevante se la struttura
+ritornata contiene indirizzi IPv6 o IPv4, in quanto si fa uso direttamente dei
+dati relativi alle strutture degli indirizzi di \struct{addrinfo} che sono
+\textsl{opachi} rispetto all'uso della funzione \func{connect}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includecodesample{listati/TCP_echo_fifth.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Il nuovo codice per la connessione del client \textit{echo}.}
+ \label{fig:TCP_echo_fifth}
+\end{figure}
+
+Per usare questa funzione possiamo allora modificare ulteriormente il nostro
+programma client per il servizio \textit{echo}; in questo caso rispetto al
+codice usato finora per collegarsi (vedi fig.~\ref{fig:TCP_echo_client_1})
+avremo una semplificazione per cui il corpo principale del nostro client
+diventerà quello illustrato in fig.~\ref{fig:TCP_echo_fifth}, in cui le
+chiamate a \func{socket}, \func{inet\_pton} e \func{connect} sono sostituite
+da una singola chiamata a \func{sockconn}. Inoltre il nuovo client (il cui
+codice completo è nel file \file{TCP\_echo\_fifth.c} dei sorgenti allegati)
+consente di utilizzare come argomento del programma un nome a dominio al posto
+dell'indirizzo numerico, e può utilizzare sia indirizzi IPv4 che IPv6.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includecodesample{listati/sockbind.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Il codice della funzione \func{sockbind}.}
+ \label{fig:sockbind_code}
+\end{figure}
+
+La seconda funzione di ausilio è \func{sockbind}, il cui corpo principale è
+riportato in fig.~\ref{fig:sockbind_code} (al solito il sorgente completo è
+nel file \file{sockbind.c} dei sorgenti allegati alla guida). Come si può
+notare la funzione è del tutto analoga alla precedente \func{sockconn}, e
+prende gli stessi argomenti, però invece di eseguire una connessione con
+\func{connect} si limita a chiamare \func{bind} per collegare il socket ad una
+porta.
+
+Dato che la funzione è pensata per essere utilizzata da un server ci si può
+chiedere a quale scopo mantenere l'argomento \param{host} quando l'indirizzo
+di questo è usualmente noto. Si ricordi però quanto detto in
+sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}, relativamente al significato della scelta di un
+indirizzo specifico come argomento di \func{bind}, che consente di porre il
+server in ascolto su uno solo dei possibili diversi indirizzi presenti su di
+una macchina. Se non si vuole che la funzione esegua \func{bind} su un
+indirizzo specifico, ma utilizzi l'indirizzo generico, occorrerà avere cura di
+passare un valore \const{NULL} come valore per l'argomento \var{host}; l'uso
+del valore \const{AI\_PASSIVE} serve ad ottenere il valore generico nella
+rispettiva struttura degli indirizzi.
+
+Come già detto la funzione è analoga a \func{sockconn} ed inizia azzerando ed
+inizializzando (\texttt{\small 6-11}) opportunamente la struttura \var{hint}
+con i valori ricevuti come argomenti, soltanto che in questo caso si è usata
+(\texttt{\small 8}) una impostazione specifica dei flag di \var{hint} usando
+\const{AI\_PASSIVE} per indicare che il socket sarà usato per una apertura
+passiva. Per il resto la chiamata (\texttt{\small 12-18}) a \func{getaddrinfo}
+e ed il ciclo principale (\texttt{\small 20--42}) sono identici, solo che si è
+sostituita (\texttt{\small 31}) la chiamata a \func{connect} con una chiamata
+a \func{bind}. Anche la conclusione (\texttt{\small 43--44}) della funzione è
+identica.
+
+Si noti come anche in questo caso si siano inserite le stampe degli errori
+sullo standard error, nonostante la funzione possa essere invocata da un
+demone. Nel nostro caso questo non è un problema in quanto se la funzione non
+ha successo il programma deve uscire immediatamente prima di essere posto in
+background, e può quindi scrivere gli errori direttamente sullo standard
+error.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includecodesample{listati/TCP_echod_third.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Nuovo codice per l'apertura passiva del server \textit{echo}.}
+ \label{fig:TCP_echod_third}
+\end{figure}
+
+Con l'uso di questa funzione si può modificare anche il codice del nostro
+server \textit{echo}, che rispetto a quanto illustrato nella versione iniziale
+di fig.~\ref{fig:TCP_echo_server_first_code} viene modificato nella forma
+riportata in fig.~\ref{fig:TCP_echod_third}. In questo caso il socket su cui
+porsi in ascolto viene ottenuto (\texttt{\small 15--18}) da \func{sockbind}
+che si cura anche della eventuale risoluzione di un indirizzo specifico sul
+quale si voglia far ascoltare il server.
+
\section{Le opzioni dei socket}
-\label{sec:TCP_sock_options}
+\label{sec:sock_options}
+
+Benché dal punto di vista del loro uso come canali di trasmissione di dati i
+socket siano trattati allo stesso modo dei file, ed acceduti tramite i file
+descriptor, la normale interfaccia usata per la gestione dei file non è
+sufficiente a poterne controllare tutte le caratteristiche, che variano tra
+l'altro a seconda del loro tipo (e della relativa forma di comunicazione
+sottostante). In questa sezione vedremo allora quali sono le funzioni dedicate
+alla gestione delle caratteristiche specifiche dei vari tipi di socket, le
+cosiddette \textit{socket options}.
+
+
+\subsection{Le funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}}
+\label{sec:sock_setsockopt}
+
+Le varie caratteristiche dei socket possono essere gestite attraverso l'uso di
+due funzioni generiche che permettono rispettivamente di impostarle e di
+recuperarne il valore corrente. La prima di queste due funzioni, quella usata
+per impostare le \textit{socket options}, è \funcd{setsockopt}, ed il suo
+prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/socket.h}
+ \headdecl{sys/types.h}
+
+ \funcdecl{int setsockopt(int sock, int level, int optname, const void
+ *optval, socklen\_t optlen)}
+
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{sock} non è valido.
+ \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{optval} non è valido.
+ \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{optlen} non è valido.
+ \item[\errcode{ENOPROTOOPT}] l'opzione scelta non esiste per il livello
+ indicato.
+ \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor \param{sock} non corrisponde ad
+ un socket.
+ \end{errlist}
+}
+\end{functions}
+
+Il primo argomento della funzione, \param{sock}, indica il socket su cui si
+intende operare; il secondo argomento, \param{level} indica invece il livello
+a cui si intende impostare l'opzione. Come abbiamo visto in
+sez.~\ref{sec:net_protocols} infatti i protocolli di rete sono strutturati su
+più livelli; pertanto anche le proprietà e le opzioni disponibili dipendono
+dai protocolli usati dal socket sul quale si va ad agire, e saranno anche esse
+differenziate a seconda del protocollo cui fanno riferimento.
+
+
+
+
+Il valore di \param{level} seleziona allora il livello sul quale si va ad
+intervenire e permette di usare le opzioni definite su quel livello. Esiste
+poi il valore \const{SOL\_SOCKET} che indica un livello generico e cioè le
+opzioni disponibili per qualunque tipo di socket. Per impostare le opzioni
+relative alle funzionalità disponibili per socket che usano particolari
+protocolli può utilizzare il valore numerico che identifica questi ultimi in
+\file{/etc/protocols}, ma più comunemente si suano le apposite costanti
+\texttt{SOL\_*} riportate in tab.~\ref{tab:sock_option_levels} dove si sono
+riassunti i possibili valori per l'argomento \param{level}.\footnote{la
+ notazione in questo caso è, purtroppo, abbastanza confusa: infatti in Linux
+ il valore si può impostare sia usando le costanti \texttt{SOL\_*}, che delle
+ analoghe \texttt{IPPROTO\_*} (citate anche da Stevens in \cite{UNP1}) che di
+ nuovo sono equivalenti ai numeri di protocollo di \file{/etc/protocols}; con
+ una eccesione specifica, che è quella del protocollo ICMP, per la quale non
+ esista una costante, dato poi che il suo valore, 1, è anche quello che viene
+ assegnato a \const{SOL\_SOCKET}.}
+
+\begin{table}[!htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|l|}
+ \hline
+ \textbf{Livello} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{SOL\_SOCKET}& opzioni generiche dei socket.\\
+ \const{SOL\_IP} & opzioni specifiche per i socket che usano IPv4.\\
+ \const{SOL\_TCP} & opzioni per i socket che usano TCP.\\
+ \const{SOL\_IPV6} & opzioni specifiche per i socket che usano IPv6.\\
+ \const{SOL\_ICMPV6}& opzioni specifiche per i socket che usano ICMPv6.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Possibili valori dell'argomento \param{level} delle
+ funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}.}
+ \label{tab:sock_option_levels}
+\end{table}
+
-Finora abbiamo trattato i socket nel loro comportamento più comune, è però
-possibile attivare alcune modalità diverse di funzionamento degli stessi
-Dato che la maggior parte delle opzioni dei socket sono relative ai socket
- TCP, ed hanno poi significato analogo quando usate con altri socket, abbiamo
-preferito trattare l'argomento in generale in questa sezione piuttosto che nel
-capitolo dedicato alla trattazione generica dei socket.
+\subsection{Le opzioni generiche}
+\label{sec:sock_generic_options}
+
+Anche se ciascun tipo di socket presenta una serie di caratteristiche
+particolari, gestite attraverso delle opzioni specifiche, ma esiste un insieme
+generico di opzioni che possono applicarsi a qualunque tipo di socket.
+
\section{Altre funzioni di controllo}
-\label{sec:TCP_sock_ctrl}
+\label{sec:sock_ctrl_func}
+
+Benché la maggior parte delle caratteristiche dei socket sia gestita
+attraverso le due funzioni \func{setsockopt} e \func{getsockopt}, alcune
+funzionalità possono essere impostate attraverso quelle che sono le funzioni
+classiche per il controllo delle proprietà dei file, cioè \func{fcntl} e
+\func{ioctl}.
+
+
+\subsection{L'uso di \func{fcntl} per i socket}
+\label{sec:sock_fcntl}
+
+Abbiamo già trattato l'uso di \func{fcntl} in sez.~\ref{sec:file_fcntl}, dove
+però ne abbiamo descritto le funzionalità nell'ambito della sua applicazione a
+file descriptor associati a file normali; tratteremo qui invece il suo uso
+specifico quando la si impiega su file descriptor associati a dei socket.
+
+
+\subsection{L'uso di \func{ioctl} per i socket}
+\label{sec:sock_ioctl}
+
+Come per \func{fcntl} abbiamo trattato l'uso di \func{ioctl} in
+sez.~\ref{sec:file_ioctl}, dove ne abbiamo descritto le funzionalità
+nell'ambito dell'applicazione su file normali; tratteremo qui il suo uso
+specifico quando la si impiega su file descriptor associati a dei socket.
+
+
+\subsection{L'uso di \func{sysctl} per le proprietà della rete}
+\label{sec:sock_sysctl}
+Come ultimo argomento di questa sezione tratteremo l'uso della funzione
+\func{sysctl} (che è stata introdotta nelle sue funzionalità generiche in
+sez.~\ref{sec:sys_sysctl}) per quanto riguarda le sue capacità di effettuare
+impostazioni relative a proprietà generali dei socket (di tutti quelli di un
+certo tipo o di tutti quelli che usano un certo protocollo) rispetto alle
+funzioni viste finora che consentono di controllare quelle di un singolo
+socket.
projects / gapil.git / blobdiff