Iniziamo con una descrizione essenziale di cosa sono i \textit{socket} e di
quali sono i concetti fondamentali da tenere presente quando si ha a che fare
con essi.
+\index{socket|(}
+
\subsection{I \textit{socket}}
\label{sec:sock_socket_def}
con un solo partner come per una telefonata; altri casi possono prevedere una
comunicazione come per lettera, in cui si scrive l'indirizzo su ogni
pacchetto, altri ancora una comunicazione \textit{broadcast} come per la
-radio, in cui i pacchetti vengono emessi su appositi ``canali'' dove chiunque
-si collega possa riceverli.
+radio, in cui i pacchetti vengono emessi su appositi ``\textsl{canali}'' dove
+chiunque si collega possa riceverli.
É chiaro che ciascuno di questi stili comporta una modalità diversa di gestire
la comunicazione, ad esempio se è inaffidabile occorrerà essere in grado di
\label{sec:sock_socket}
La creazione di un socket avviene attraverso l'uso della funzione
-\func{socket}; questa restituisce un \textit{file descriptor}\footnote{del
+\funcd{socket}; questa restituisce un \textit{file descriptor}\footnote{del
tutto analogo a quelli che si ottengono per i file di dati e le pipe,
descritti in \secref{sec:file_fd}.} che serve come riferimento al socket; il
-suo protototipo è:
+suo prototipo è:
\begin{prototype}{sys/socket.h}{int socket(int domain, int type, int protocol)}
Apre un socket.
Non tutte le famiglie di protocolli sono accessibili dall'utente generico, ad
esempio in generale tutti i socket di tipo \const{SOCK\_RAW} possono essere
-creati solo da processi che hanno i privilegi di root (cioè con userid
+creati solo da processi che hanno i privilegi di root (cioè con user-ID
effettivo uguale a zero) o con la capability \texttt{CAP\_NET\_RAW}.
questi puntatori, il C ANSI risolve questo problema coi i puntatori generici
(i \ctyp{void *}), ma l'interfaccia dei socket è antecedente alla definizione
dello standard ANSI, e per questo nel 1982 fu scelto di definire una struttura
-generica per gli indirizzi dei socket, \type{sockaddr}, che si è riportata in
+generica per gli indirizzi dei socket, \struct{sockaddr}, che si è riportata in
\figref{fig:sock_sa_gen_struct}.
\begin{figure}[!htb]
};
\end{lstlisting}
\end{minipage}
- \caption{La struttura generica degli indirizzi dei socket \type{sockaddr}}
+ \caption{La struttura generica degli indirizzi dei socket
+ \structd{sockaddr}.}
\label{fig:sock_sa_gen_struct}
\end{figure}
\end{table}
In alcuni sistemi la struttura è leggermente diversa e prevede un primo membro
-aggiuntivo \var{uint8\_t sin\_len} (come riportato da R. Stevens nei suoi
+aggiuntivo \code{uint8\_t sin\_len} (come riportato da R. Stevens nei suoi
libri). Questo campo non verrebbe usato direttamente dal programmatore e non è
richiesto dallo standard POSIX.1g, in Linux pertanto non esiste. Il campo
\type{sa\_family\_t} era storicamente un \ctyp{unsigned short}.
I socket di tipo \const{PF\_INET} vengono usati per la comunicazione
attraverso internet; la struttura per gli indirizzi per un socket internet
-(IPv4) è definita come \type{sockaddr\_in} nell'header file
+(IPv4) è definita come \struct{sockaddr\_in} nell'header file
\file{netinet/in.h} e secondo le pagine di manuale ha la forma mostrata in
\figref{fig:sock_sa_ipv4_struct}, conforme allo standard POSIX.1g.
\end{lstlisting}
\end{minipage}
\caption{La struttura degli indirizzi dei socket internet (IPv4)
- \type{sockaddr\_in}.}
+ \structd{sockaddr\_in}.}
\label{fig:sock_sa_ipv4_struct}
\end{figure}
Il membro \var{sin\_family} deve essere sempre impostato; \var{sin\_port}
specifica il numero di porta (vedi \secref{sec:TCPel_port_num}; i numeri di
porta sotto il 1024 sono chiamati \textsl{riservati} in quanto utilizzati da
-servizi standard. Soltanto processi con i privilegi di root (con userid
+servizi standard. Soltanto processi con i privilegi di root (con user-ID
effettivo uguale a zero) o con la capability \texttt{CAP\_NET\_BIND\_SERVICE}
possono usare la funzione \func{bind} su queste porte.
Il membro \var{sin\_addr} contiene l'indirizzo internet dell'altro capo
della comunicazione, e viene acceduto sia come struttura (un resto di una
-implementazione precedente in cui questa era una \texttt{union} usata per
+implementazione precedente in cui questa era una \direct{union} usata per
accedere alle diverse classi di indirizzi) che come intero.
Infine è da sottolineare che sia gli indirizzi che i numeri di porta devono
\end{lstlisting}
\end{minipage}
\caption{La struttura degli indirizzi dei socket IPv6
- \type{sockaddr\_in6}.}
+ \structd{sockaddr\_in6}.}
\label{fig:sock_sa_ipv6_struct}
\end{figure}
infine il campo \var{sin6\_scope\_id} è un campo introdotto con il kernel
2.4 per gestire alcune operazioni riguardanti il multicasting.
-Si noti che questa struttura è più grande di una \var{sockaddr} generica,
+Si noti che questa struttura è più grande di una \struct{sockaddr} generica,
quindi occorre stare attenti a non avere fatto assunzioni riguardo alla
possibilità di contenere i dati nelle dimensioni di quest'ultima.
\end{lstlisting}
\end{minipage}
\caption{La struttura degli indirizzi dei socket locali
- \var{sockaddr\_un}.}
+ \structd{sockaddr\_un}.}
\label{fig:sock_sa_local_struct}
\end{figure}
invertito l'ordine di lettura per cui, per riavere il valore originale
dovranno essere rovesciati.
-Per questo motivo si usano le seguenti funzioni di conversione che servono a
-tener conto automaticamente della possibile differenza fra l'ordinamento usato
-sul computer e quello che viene usato nelle trasmissione sulla rete; queste
-funzioni sono:
+Per questo motivo si usano delle funzioni di conversione che servono a tener
+conto automaticamente della possibile differenza fra l'ordinamento usato sul
+computer e quello che viene usato nelle trasmissione sulla rete; queste
+funzioni sono \funcd{htonl}, \funcd{htons}, \funcd{ntonl} e \funcd{ntons} ed i
+rispettivi prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{netinet/in.h}
\funcdecl{unsigned long int htonl(unsigned long int hostlong)}
- Converte l'intero a 32 bit \var{hostlong} dal formato della macchina a
+ Converte l'intero a 32 bit \param{hostlong} dal formato della macchina a
quello della rete.
\funcdecl{unsigned short int htons(unsigned short int hostshort)}
- Converte l'intero a 16 bit \var{hostshort} dal formato della macchina a
+ Converte l'intero a 16 bit \param{hostshort} dal formato della macchina a
quello della rete.
\funcdecl{unsigned long int ntonl(unsigned long int netlong)}
- Converte l'intero a 32 bit \var{netlong} dal formato della rete a quello
+ Converte l'intero a 32 bit \param{netlong} dal formato della rete a quello
della macchina.
\funcdecl{unsigned sort int ntons(unsigned short int netshort)}
- Converte l'intero a 16 bit \var{netshort} dal formato della rete a quello
+ Converte l'intero a 16 bit \param{netshort} dal formato della rete a quello
della macchina.
\bodydesc{Tutte le funzioni restituiscono il valore convertito, e non hanno
cosiddetta notazione \textit{dotted-decimal}, (cioè nella forma
\texttt{192.160.0.1}) al formato binario (direttamente in \textit{network
order}) e viceversa; in questo caso si usa la lettera \texttt{a} come
-mnemonico per indicare la stringa. Dette funzioni sono:
+mnemonico per indicare la stringa. Dette funzioni sono \funcd{inet\_addr},
+\funcd{inet\_aton} e \funcd{inet\_ntoa}, ed i rispettivi prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{arpa/inet.h}
\bodydesc{Tutte queste le funzioni non generano codice di errore.}
\end{functions}
-La prima funcione, \func{inet\_addr}, restituisce l'indirizzo a 32 bit in
+La prima funzione, \func{inet\_addr}, restituisce l'indirizzo a 32 bit in
network order (del tipo \type{in\_addr\_t}) a partire dalla stringa passata
-nellargomento \param{strptr}. In caso di errore (quando la stringa non esprime
+nell'argomento \param{strptr}. In caso di errore (quando la stringa non esprime
un indirizzo valido) restituisce invece il valore \const{INADDR\_NONE} che
tipicamente sono trentadue bit a uno. Questo però comporta che la stringa
\texttt{255.255.255.255}, che pure è un indirizzo valido, non può essere usata
La funzione \func{inet\_aton} converte la stringa puntata da \param{src}
nell'indirizzo binario che viene memorizzato nell'opportuna struttura
-\var{in\_addr} (si veda \secref{fig:sock_sa_ipv4_struct}) situata
+\struct{in\_addr} (si veda \secref{fig:sock_sa_ipv4_struct}) situata
all'indirizzo dato dall'argomento \param{dest} (è espressa in questa forma in
modo da poterla usare direttamente con il puntatore usato per passare la
-struttura degli indirizzi). La funzione restituesce 0 in caso di successo e 1
-in caso di fallimento. Se usata con \var{dest} inizializzato a \val{NULL}
+struttura degli indirizzi). La funzione restituisce 0 in caso di successo e 1
+in caso di fallimento. Se usata con \param{dest} inizializzato a \val{NULL}
effettua la validazione dell'indirizzo.
L'ultima funzione, \func{inet\_ntoa}, converte il valore a 32 bit
% \end{figure}
Entrambe le funzioni accettano l'argomento \param{af} che indica il tipo di
-indirizzo e può essere soltanto \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}. I
-prototipi delle suddette funzioni sono i seguenti:
+indirizzo e può essere soltanto \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}. La prima
+funzione è \funcd{inet\_pton}, che serve a convertire una stringa in un
+indirizzo, il suo prototipo è:
\begin{prototype}{sys/socket.h}
{int inet\_pton(int af, const char *src, void *addr\_ptr)}
Converte l'indirizzo espresso tramite una stringa nel valore numerico.
- \bodydesc{La funzione restituisce un valore negativo se \var{af} specifica
+ \bodydesc{La funzione restituisce un valore negativo se \param{af} specifica
una famiglia di indirizzi non valida, con \var{errno} che assume il valore
\errcode{EAFNOSUPPORT}, un valore nullo se \param{src} non rappresenta un
indirizzo valido, ed un valore positivo in caso di successo.}
La funzione converte la stringa indicata tramite \param{src} nel valore
numerico dell'indirizzo IP del tipo specificato da \param{af} che viene
-memorizzato all'indirizzo puntato da \var{addr\_ptr}, la funzione restituisce
+memorizzato all'indirizzo puntato da \param{addr\_ptr}, la funzione restituisce
un valore positivo in caso di successo, e zero se la stringa non rappresenta
-un indirizzo valido, e negativo se \var{af} specifica una famiglia di
+un indirizzo valido, e negativo se \param{af} specifica una famiglia di
indirizzi non valida.
-
+La seconda funzione è \funcd{inet\_ntop} che converte un indirizzo in una
+stringa; il suo prototipo è:
\begin{prototype}{sys/socket.h}
{char *inet\_ntop(int af, const void *addr\_ptr, char *dest, size\_t len)}
Converte l'indirizzo dalla relativa struttura in una stringa simbolica.
\bodydesc{La funzione restituisce un puntatore non nullo alla stringa
convertita in caso di successo e \val{NULL} in caso di fallimento, nel
- qual caso \var{errno} assume i valor:
+ qual caso \var{errno} assume i valori:
\begin{errlist}
\item[\errcode{ENOSPC}] le dimensioni della stringa con la conversione
- dell'indirizzo eccedono la lunghezza specificata da \var{len}.
- \item[\errcode{ENOAFSUPPORT}] la famiglia di indirizzi \var{af} non è una
- valida.
+ dell'indirizzo eccedono la lunghezza specificata da \param{len}.
+ \item[\errcode{ENOAFSUPPORT}] la famiglia di indirizzi \param{af} non è
+ una valida.
\end{errlist}}
\end{prototype}
-La funzione converte la struttura dell'indirizzo puntata da \var{addr\_ptr} in
-una stringa che viene copiata nel buffer puntato dall'indirizzo \var{dest};
-questo deve essere preallocato dall'utente e la lunghezza deve essere almeno
-\const{INET\_ADDRSTRLEN} in caso di indirizzi IPv4 e \const{INET6\_ADDRSTRLEN}
-per indirizzi IPv6; la lunghezza del buffer deve comunque venire specificata
-attraverso il parametro \var{len}.
+La funzione converte la struttura dell'indirizzo puntata da \param{addr\_ptr}
+in una stringa che viene copiata nel buffer puntato dall'indirizzo
+\param{dest}; questo deve essere preallocato dall'utente e la lunghezza deve
+essere almeno \const{INET\_ADDRSTRLEN} in caso di indirizzi IPv4 e
+\const{INET6\_ADDRSTRLEN} per indirizzi IPv6; la lunghezza del buffer deve
+comunque venire specificata attraverso il parametro \param{len}.
Gli indirizzi vengono convertiti da/alle rispettive strutture di indirizzo
-(\var{struct in\_addr} per IPv4, e \var{struct in6\_addr} per IPv6), che
-devono essere precedentemente allocate e passate attraverso il puntatore
-\var{addr\_ptr}; il parametro \var{dest} di \func{inet\_ntop} non può essere
-nullo e deve essere allocato precedentemente.
+(una struttura \struct{in\_addr} per IPv4, e una struttura \struct{in6\_addr}
+per IPv6), che devono essere precedentemente allocate e passate attraverso il
+puntatore \param{addr\_ptr}; l'argomento \param{dest} di \func{inet\_ntop} non
+può essere nullo e deve essere allocato precedentemente.
Il formato usato per gli indirizzi in formato di presentazione è la notazione
\textit{dotted decimal} per IPv4 e quello descritto in
\secref{sec:IP_ipv6_notation} per IPv6.
+\index{socket|)}
\section{Un esempio di applicazione}
\begin{lstlisting}{}
#include <unistd.h>
-ssize_t SockRead(int fd, void *buf, size_t count)
+ssize_t FullRead(int fd, void *buf, size_t count)
{
size_t nleft;
ssize_t nread;
return (count - nleft);
}
\end{lstlisting}
- \caption{Funzione \func{SockRead}, legge \var{count} byte da un socket }
- \label{fig:sock_SockRead_code}
+ \caption{Funzione \func{FullRead}, legge \var{count} byte da un socket }
+ \label{fig:sock_FullRead_code}
\end{figure}
Per questo motivo, seguendo l'esempio di W. R. Stevens in \cite{UNP1}, si sono
-definite due funzioni \func{SockRead} e \func{SockWrite} che eseguono la
+definite due funzioni \func{FullRead} e \func{FullWrite} che eseguono la
lettura da un socket tenendo conto di questa caratteristica, ed in grado di
ritornare dopo avere letto o scritto esattamente il numero di byte
-specificato; il sorgente è riportato in \figref{fig:sock_SockRead_code} e
-\figref{fig:sock_SockWrite_code} ed è disponibile fra i sorgenti allegati alla
-guida nei files \file{SockRead.c} e \file{SockWrite.c}.
+specificato; il sorgente è riportato in \figref{fig:sock_FullRead_code} e
+\figref{fig:sock_FullWrite_code} ed è disponibile fra i sorgenti allegati alla
+guida nei files \file{FullRead.c} e \file{FullWrite.c}.
\begin{figure}[htb]
\centering
\begin{lstlisting}{}
#include <unistd.h>
-ssize_t SockWrite(int fd, const void *buf, size_t count)
+ssize_t FullWrite(int fd, const void *buf, size_t count)
{
size_t nleft;
ssize_t nwritten;
return (count);
}
\end{lstlisting}
- \caption{Funzione \func{SockWrite}, scrive \var{count} byte su un socket }
- \label{fig:sock_SockWrite_code}
+ \caption{Funzione \func{FullWrite}, scrive \var{count} byte su un socket.}
+ \label{fig:sock_FullWrite_code}
\end{figure}
Come si può notare le funzioni ripetono la lettura/scrittura in un ciclo fino
Il primo passo (\texttt{\small 14--18}) è creare un \textit{socket} IPv4
(\const{AF\_INET}), di tipo TCP \const{SOCK\_STREAM}. La funzione
-\const{socket} ritorna il descrittore che viene usato per identificare il
+\func{socket} ritorna il descrittore che viene usato per identificare il
socket in tutte le chiamate successive. Nel caso la chiamata fallisca si
stampa un errore con la relativa routine e si esce.
Il passo seguente (\texttt{\small 19--27}) è quello di costruire un'apposita
-struttura \type{sockaddr\_in} in cui sarà inserito l'indirizzo del server ed
+struttura \struct{sockaddr\_in} in cui sarà inserito l'indirizzo del server ed
il numero della porta del servizio. Il primo passo è inizializzare tutto a
zero, per poi inserire il tipo di protocollo e la porta (usando per
quest'ultima la funzione \func{htons} per convertire il formato dell'intero
sono omesse le parti relative al trattamento delle opzioni da riga di comando.
La creazione del socket (\texttt{\small 22--26}) è analoga al caso precedente,
-come pure l'inizializzazione della struttura \type{sockaddr\_in}, anche in
+come pure l'inizializzazione della struttura \struct{sockaddr\_in}, anche in
questo caso si usa la porta standard del servizio daytime, ma come indirizzo
IP si il valore predefinito \const{INET\_ANY} che corrisponde ad un indirizzo
generico (\texttt{\small 27--31}).
attiva e il terminale da cui lo si è lanciato è stato sconnesso),
occorrerebbero delle opportune modifiche.
+
+
%%% Local Variables:
%%% mode: latex
%%% TeX-master: "gapil"
projects / gapil.git / blobdiff