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\chapter{Introduzione ai socket}
\label{cha:socket_intro}
Dopo una breve panoramica sulle caratteristiche di questa interfaccia vedremo
come creare un socket e come collegarlo allo specifico protocollo di rete che
-utilizzerà per la comunicazione. Per evitare una introduzione puramente teorica
+utilizzerà per la comunicazione. Per evitare un'introduzione puramente teorica
concluderemo il capitolo con un primo esempio di applicazione.
\section{Una panoramica}
\label{sec:sock_socket_def}
Il \textit{socket}\footnote{una traduzione letterale potrebbe essere
- \textsl{manicotto}, ma essendo universalmente noti come socket utilizzeremo
- sempre la parola inglese} è uno dei principali meccanismi di comunicazione
-fra programmi utilizzato in ambito unix. Il socket costituisce in sostanza un
+ \textsl{presa}, ma essendo universalmente noti come socket utilizzeremo
+ sempre la parola inglese.} è uno dei principali meccanismi di comunicazione
+fra programmi utilizzato in ambito Unix. Il socket costituisce in sostanza un
canale di comunicazione fra due processi su cui si possono leggere e scrivere
-dati analogo a quello di una pipe ma a differenza di questa e degli altri
-meccanismi esaminati nel capitolo \capref{cha:IPC} i socket non sono limitati
-alla comunicazione fra processi che girano sulla stessa macchina ma possono
-effettuare la comunicazione anche attraverso la rete.
+dati analogo a quello di una pipe (vedi \secref{sec:ipc_pipes}) ma a
+differenza di questa e degli altri meccanismi esaminati nel capitolo
+\capref{cha:IPC} i socket non sono limitati alla comunicazione fra processi
+che girano sulla stessa macchina ma possono effettuare la comunicazione anche
+attraverso la rete.
Quella dei socket costituisce infatti la principale API (\textit{Application
Program Interface}) usata nella programmazione di rete. La loro origine
sostanzialmente la stessa con piccole modifiche negli anni successivi. Benché
siano state sviluppate interfacce alternative, originate dai sistemi SVr4,
come la XTI (\textit{X/Open Transport Interface}) nessuna ha mai raggiunto la
-diffusione e la popolarità di quella dei socket (né tantomeno usabilità e
-flessibilità).
+diffusione e la popolarità di quella dei socket (né tantomeno la stessa
+usabilità e flessibilità).
La flessibilità e la genericità dell'interfaccia inoltre ha consentito di
utilizzare i socket con i più disparati meccanismi di comunicazione, e non
Per questo motivo una semplice descrizione dell'interfaccia è assolutamente
inutile, in quanto il comportamento di quest'ultima e le problematiche da
-affrontare cambiano radicalmente a seconda dello ``stile'' di comunicazione
-usato. La scelta di questo stile va infatti ad incidere sulla semantica che
-verrà utilizzata a livello utente per gestire la comunicazione (su come
-inviare e ricevere i dati) e sul comportamento effettivo delle funzioni
-utilizzate.
+affrontare cambiano radicalmente a seconda dello \textsl{stile} di
+comunicazione usato. La scelta di questo stile va infatti ad incidere sulla
+semantica che verrà utilizzata a livello utente per gestire la comunicazione
+(su come inviare e ricevere i dati) e sul comportamento effettivo delle
+funzioni utilizzate.
La scelta di uno stile dipende sia dai meccanismi disponibili, sia dal tipo di
comunicazione che si vuole effettuare. Ad esempio alcuni stili di
\label{sec:sock_socket}
La creazione di un socket avviene attraverso l'uso della funzione
-\func{socket} questa restituisce un \textit{socket descriptor} (un valore
-intero non negativo) che come gli analoghi file descriptor di file e alle
-pipe serve come riferimento al socket; in sostanza è l'indice nella tabella
-dei file che contiene i puntatori alle opportune strutture usate dal kernel ed
-allocate per ogni processo, (la stessa usata per i files e le pipes [NdA
-verificare!]).
-
-La funzione prende tre parametri, il dominio del socket (che definisce la
-famiglia di protocolli, vedi \secref{sec:sock_domain}), il tipo di socket (che
-definisce lo stile di comunicazione vedi \secref{sec:sock_type}) e il
-protocollo; in genere quest'ultimo è indicato implicitamente dal tipo di
-socket, per cui viene messo a zero (con l'eccezione dei \textit{raw socket}).
-
+\func{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:
\begin{prototype}{sys/socket.h}{int socket(int domain, int type, int protocol)}
-
- La funzione restituisce un intero positivo se riesce, e -1 se fallisce, in
- quest'ultimo caso la variabile \var{errno} è settata con i seguenti
- codici di errore:
+ Apre un socket.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce un intero positivo in caso di successo, e
+ -1 in caso di fallimento, nel qual caso la variabile \var{errno} assumerà
+ i valori:
\begin{errlist}
- \item \macro{EPROTONOSUPPORT} Il tipo di socket o il protocollo scelto non
+ \item[\errcode{EPROTONOSUPPORT}] Il tipo di socket o il protocollo scelto non
sono supportati nel dominio.
- \item \macro{ENFILE} Il kernel non ha memoria sufficiente a creare una
+ \item[\errcode{ENFILE}] Il kernel non ha memoria sufficiente a creare una
nuova struttura per il socket.
- \item \macro{EMFILE} Si è ecceduta la tabella dei file.
- \item \macro{EACCES} Non si hanno privilegi per creare un socket nel
+ \item[\errcode{EMFILE}] Si è ecceduta la tabella dei file.
+ \item[\errcode{EACCES}] Non si hanno privilegi per creare un socket nel
dominio o con il protocollo specificato.
- \item \macro{EINVAL} Protocollo sconosciuto o dominio non disponibile.
- \item \macro{ENOBUFS} o \macro{ENOMEM} Non c'è sufficiente memoria per
- creare il socket.
- \end{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] Protocollo sconosciuto o dominio non disponibile.
+ \item[\errcode{ENOBUFS}] Non c'è sufficiente memoria per creare il socket
+ (può essere anche \errval{ENOMEM}).
+ \end{errlist}}
\end{prototype}
-Si noti che la creazione del socket non comporta nulla riguardo
-all'indicazione degli indirizzi remoti o locali attraverso i quali si vuole
-effettuare la comunicazione.
+La funzione ha tre argomenti, \param{domain} specifica il dominio del socket
+(definisce cioè la famiglia di protocolli, come vedremo in
+\secref{sec:sock_domain}), \param{type} specifica il tipo di socket (definisce
+cioè lo stile di comunicazione, come vedremo in \secref{sec:sock_type}) e
+\param{protocol} il protocollo; in genere quest'ultimo è indicato
+implicitamente dal tipo di socket, per cui viene messo a zero (con l'eccezione
+dei \textit{raw socket}).
+
+Si noti che la creazione del socket si limita ad allocare le opportune
+strutture nel kernel (sostanzialmente una voce nella \textit{file table}) e
+non comporta nulla riguardo all'indicazione degli indirizzi remoti o locali
+attraverso i quali si vuole effettuare la comunicazione.
\subsection{Il dominio, o \textit{protocol family}}
\label{sec:sock_domain}
A ciascun tipo di dominio corrisponde un analogo nome simbolico che inizia per
\texttt{AF\_} da \textit{address family}, e che identifica il formato degli
-indirizzi usati in quel dominio; le man pages di Linux si riferiscono a questi
-anche come \textit{name space}, (nome che però il manuale della glibc riserva
-ai domini) e che identifica il formato degli indirizzi usati in quel dominio.
+indirizzi usati in quel dominio; le pagine di manuale di Linux si riferiscono
+a questi anche come \textit{name space}, (nome che però il manuale delle
+\acr{glibc} riserva ai domini) e che identifica il formato degli indirizzi
+usati in quel dominio.
L'idea alla base della distinzione era che una famiglia di protocolli potesse
supportare vari tipi di indirizzi, per cui il prefisso \texttt{PF\_} si
I domini (e i relativi nomi simbolici), così come i nomi delle famiglie di
indirizzi sono definiti dall'header \textit{socket.h}. In Linux le famiglie di
-protocolli disponibili sono riportate in \ntab.
+protocolli disponibili sono riportate in \tabref{tab:net_pf_names}.
\begin{table}[htb]
\footnotesize
\textbf{Nome} & \textbf{Utilizzo} &\textbf{Man page} \\
\hline
\hline
- \macro{PF\_UNIX},
- \macro{PF\_LOCAL} & Local communication & unix(7) \\
- \macro{PF\_INET} & IPv4 Internet protocols & ip(7) \\
- \macro{PF\_INET6} & IPv6 Internet protocols & \\
- \macro{PF\_IPX} & IPX - Novell protocols & \\
- \macro{PF\_NETLINK}& Kernel user interface device & netlink(7) \\
- \macro{PF\_X25} & ITU-T X.25 / ISO-8208 protocol & x25(7) \\
- \macro{PF\_AX25} & Amateur radio AX.25 protocol & \\
- \macro{PF\_ATMPVC} & Access to raw ATM PVCs & \\
- \macro{PF\_APPLETALK}& Appletalk & ddp(7) \\
- \macro{PF\_PACKET} & Low level packet interface & packet(7) \\
+ \const{PF\_UNIX},
+ \const{PF\_LOCAL} & Local communication & unix(7) \\
+ \const{PF\_INET} & IPv4 Internet protocols & ip(7) \\
+ \const{PF\_INET6} & IPv6 Internet protocols & ipv6(7) \\
+ \const{PF\_IPX} & IPX - Novell protocols & \\
+ \const{PF\_NETLINK}& Kernel user interface device & netlink(7) \\
+ \const{PF\_X25} & ITU-T X.25 / ISO-8208 protocol & x25(7) \\
+ \const{PF\_AX25} & Amateur radio AX.25 protocol & \\
+ \const{PF\_ATMPVC} & Access to raw ATM PVCs & \\
+ \const{PF\_APPLETALK}& Appletalk & ddp(7) \\
+ \const{PF\_PACKET} & Low level packet interface & packet(7) \\
\hline
\end{tabular}
\caption{Famiglie di protocolli definiti in Linux}
\end{table}
Non tutte le famiglie di protocolli sono accessibili dall'utente generico, ad
-esempio in generale tutti i socket di tipo \macro{SOCK\_RAW} possono essere
-creati solo da processi che hanno i privilegi di root (cioè effective uid
-uguale a zero) o la capability \macro{CAP\_NET\_RAW}.
+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
+effettivo uguale a zero) o con la capability \texttt{CAP\_NET\_RAW}.
\subsection{Il tipo, o stile}
comunicazione, questo infatti viene a dipendere dal protocollo che si andrà ad
utilizzare fra quelli disponibili nella famiglia scelta. Le API permettono di
scegliere lo stile di comunicazione indicando il tipo di socket; Linux e le
-glibc mettono a disposizione i seguenti tipi di socket (che il manuale della
-glibc chiama \textit{styles}) definiti come \type{int} in \file{socket.h}:
+\acr{glibc} mettono a disposizione i seguenti tipi di socket (che il manuale
+della \acr{glibc} chiama \textit{styles}) definiti come \ctyp{int} in
+\file{socket.h}:
\begin{list}{}{}
-\item \macro{SOCK\_STREAM} Provvede un canale di trasmissione dati
+\item \const{SOCK\_STREAM} Provvede un canale di trasmissione dati
bidirezionale, sequenziale e affidabile. Opera su una connessione con un
altro socket. I dati vengono ricevuti e trasmessi come un flusso continuo di
byte (da cui il nome \textit{stream}).
-\item \macro{SOCK\_DGRAM} Viene usato per mandare pacchetti di lunghezza
+\item \const{SOCK\_DGRAM} Viene usato per mandare pacchetti di lunghezza
massima fissata (\textit{datagram}) indirizzati singolarmente, senza
connessione e in maniera non affidabile. È l'opposto del precedente.
-\item \macro{SOCK\_SEQPACKET} Provvede un canale di trasmissione di dati
+\item \const{SOCK\_SEQPACKET} Provvede un canale di trasmissione di dati
bidirezionale, sequenziale e affidabile. Opera su una connessione con un
altro socket. I dati possono solo essere trasmessi e letti per pacchetti (di
dimensione massima fissata).
-\item \macro{SOCK\_RAW} Provvede l'accesso a basso livello ai protocolli di
+\item \const{SOCK\_RAW} Provvede l'accesso a basso livello ai protocolli di
rete e alle varie interfacce. I normali programmi di comunicazione non
devono usarlo.
-\item \macro{SOCK\_RDM} Provvede un canale di trasmissione di pacchetti
+\item \const{SOCK\_RDM} Provvede un canale di trasmissione di pacchetti
affidabile ma in cui non è garantito l'ordine di arrivo dei pacchetti.
-\item \macro{SOCK\_PACKET} Obsoleto, non deve essere usato.
+\item \const{SOCK\_PACKET} Obsoleto, non deve essere usato.
\end{list}
-Si tenga presente che non tutte le combinazioni di famiglia di protocolli e
-tipo di socket sono valide, in quanto non è detto che nella famiglia esista un
-protocollo per tutti gli stili di comunicazione indicati qui sopra. Una
-tabella che mostra le combinazioni valide è la seguente:
+Si tenga presente che non tutte le combinazioni fra una famiglia di protocolli
+e un tipo di socket sono valide, in quanto non è detto che in una famiglia
+esista un protocollo per ciascuno dei diversi stili di comunicazione appena
+elencati.
\begin{table}[htb]
\footnotesize
\centering
\begin{tabular}{l|c|c|c|c|c|}
- \multicolumn{1}{c}{} &\multicolumn{1}{c}{\macro{SOCK\_STREAM}}&
- \multicolumn{1}{c}{\macro{SOCK\_DGRAM}} &
- \multicolumn{1}{c}{\macro{SOCK\_RAW}} &
- \multicolumn{1}{c}{\macro{SOCK\_PACKET}}&
- \multicolumn{1}{c}{\macro{SOCK\_SEQPACKET}} \\
+ \multicolumn{1}{c}{} &\multicolumn{1}{c}{\const{SOCK\_STREAM}}&
+ \multicolumn{1}{c}{\const{SOCK\_DGRAM}} &
+ \multicolumn{1}{c}{\const{SOCK\_RAW}} &
+ \multicolumn{1}{c}{\const{SOCK\_PACKET}}&
+ \multicolumn{1}{c}{\const{SOCK\_SEQPACKET}} \\
\cline{2-6}
- \macro{PF\_UNIX} & si & si & & & \\
+ \const{PF\_UNIX} & si & si & & & \\
\cline{2-6}
- \macro{PF\_INET} & TCP & UDP & IPv4 & & \\
+ \const{PF\_INET} & TCP & UDP & IPv4 & & \\
\cline{2-6}
- \macro{PF\_INET6} & TCP & UDP & IPv6 & & \\
+ \const{PF\_INET6} & TCP & UDP & IPv6 & & \\
\cline{2-6}
- \macro{PF\_IPX} & & & & & \\
+ \const{PF\_IPX} & & & & & \\
\cline{2-6}
- \macro{PF\_NETLINK} & & si & si & & \\
+ \const{PF\_NETLINK} & & si & si & & \\
\cline{2-6}
- \macro{PF\_X25} & & & & & si \\
+ \const{PF\_X25} & & & & & si \\
\cline{2-6}
- \macro{PF\_AX25} & & & & & \\
+ \const{PF\_AX25} & & & & & \\
\cline{2-6}
- \macro{PF\_ATMPVC} & & & & & \\
+ \const{PF\_ATMPVC} & & & & & \\
\cline{2-6}
- \macro{PF\_APPLETALK} & & si & si & & \\
+ \const{PF\_APPLETALK} & & si & si & & \\
\cline{2-6}
- \macro{PF\_PACKET} & & si & si & & \\
+ \const{PF\_PACKET} & & si & si & & \\
\cline{2-6}
\end{tabular}
\caption{Combinazioni valide di dominio e tipo di protocollo per la
\label{tab:sock_sock_valid_combinations}
\end{table}
-Dove per ogni combinazione valida si è indicato il tipo di protocollo, o la
-parola \textsl{si} qualora non il protocollo non abbia un nome definito,
-mentre si sono lasciate vuote le caselle per le combinazioni non supportate.
+In \secref{tab:sock_sock_valid_combinations} sono mostrate le combinazioni
+valide possibili per le varie famiglie di protocolli. Per ogni combinazione
+valida si è indicato il tipo di protocollo, o la parola \textsl{si} qualora
+non il protocollo non abbia un nome definito, mentre si sono lasciate vuote le
+caselle per le combinazioni non supportate.
maneggiare puntatori a strutture relative a tutti gli indirizzi possibili
nelle varie famiglie di protocolli; questo pone il problema di come passare
questi puntatori, il C ANSI risolve questo problema coi i puntatori generici
-(i \type{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 \type{sockaddr} per gli indirizzi dei socket mostrata
-in \nfig:
+(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
+\figref{fig:sock_sa_gen_struct}.
\begin{figure}[!htb]
- \footnotesize
- \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
struct sockaddr {
sa_family_t sa_family; /* address family: AF_xxx */
char sa_data[14]; /* address (protocol-specific) */
};
- \end{lstlisting}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
\caption{La struttura generica degli indirizzi dei socket \type{sockaddr}}
\label{fig:sock_sa_gen_struct}
\end{figure}
occorrerà eseguire un casting del relativo puntatore.
I tipi di dati che compongono la struttura sono stabiliti dallo standard
-POSIX.1g, riassunti in \ntab\ con i rispettivi file di include in cui sono
-definiti; la struttura è invece definita nell'include file
-\file{sys/socket.h}
+POSIX.1g, riassunti in \tabref{tab:sock_data_types} con i rispettivi file di
+include in cui sono definiti; la struttura è invece definita nell'include file
+\file{sys/socket.h}.
\begin{table}[!htb]
\centering
+ \footnotesize
\begin{tabular}{|l|l|l|}
\hline
- \multicolumn{1}{|c|}{Tipo}& \multicolumn{1}{|c|}{Descrizione}&
- \multicolumn{1}{|c|}{Header} \\
+ \multicolumn{1}{|c|}{\textbf{Tipo}}&
+ \multicolumn{1}{|c|}{\textbf{Descrizione}}&
+ \multicolumn{1}{|c|}{\textbf{Header}} \\
\hline
\hline
\type{int8\_t} & intero a 8 bit con segno & \file{sys/types.h}\\
\hline
\type{sa\_family\_t} & famiglia degli indirizzi& \file{sys/socket.h}\\
\type{socklen\_t} & lunghezza (\type{uint32\_t}) dell'indirizzo di
- un socket& \type{sys/socket.h}\\
+ un socket& \file{sys/socket.h}\\
\hline
- \type{in\_addr\_t} & indirizzo IPv4 (\file{uint32\_t}) &
- \type{netinet/in.h}\\
- \type{in\_port\_t} & porta TCP o UDP (\file{uint16\_t})&
- \type{netinet/in.h}\\
+ \type{in\_addr\_t} & indirizzo IPv4 (\type{uint32\_t}) &
+ \file{netinet/in.h}\\
+ \type{in\_port\_t} & porta TCP o UDP (\type{uint16\_t})&
+ \file{netinet/in.h}\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Tipi di dati usati nelle strutture degli indirizzi, secondo quanto
- stabilito dallo standard POSIX.1g}
+ stabilito dallo standard POSIX.1g.}
\label{tab:sock_data_types}
\end{table}
aggiuntivo \var{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 \type{unsigned short}.
+\type{sa\_family\_t} era storicamente un \ctyp{unsigned short}.
Dal punto di vista del programmatore l'unico uso di questa struttura è quello
di fare da riferimento per il casting, per il kernel le cose sono un po'
diverse, in quanto esso usa il puntatore per recuperare il campo
\var{sa\_family} con cui determinare il tipo di indirizzo; per questo
-motivo, anche se l'uso di un puntatore \type{void *} sarebbe più immediato
+motivo, anche se l'uso di un puntatore \ctyp{void *} sarebbe più immediato
per l'utente (che non dovrebbe più eseguire il casting), è stato mantenuto
l'uso di questa struttura.
\subsection{La struttura degli indirizzi IPv4}
\label{sec:sock_sa_ipv4}
-I socket di tipo \macro{PF\_INET} vengono usati per la comunicazione
+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
-\file{netinet/in.h} e secondo le man page ha la forma mostrata in \nfig,
-conforme allo standard POSIX.1g.
+\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.
\begin{figure}[!htb]
- \footnotesize
- \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
+ \footnotesize\centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
struct sockaddr_in {
sa_family_t sin_family; /* address family: AF_INET */
u_int16_t sin_port; /* port in network byte order */
struct in_addr {
u_int32_t s_addr; /* address in network byte order */
};
- \end{lstlisting}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
\caption{La struttura degli indirizzi dei socket internet (IPv4)
\type{sockaddr\_in}.}
\label{fig:sock_sa_ipv4_struct}
prevede numeri di porta, che sono utilizzati solo dai protocolli di livello
superiore come TCP e UDP. Questa struttura però viene usata anche per i socket
RAW che accedono direttamente al livello di IP, nel qual caso il numero della
-porta viene settato al numero di protocollo.
+porta viene impostato al numero di protocollo.
-Il membro \var{sin\_family} deve essere sempre settato; \var{sin\_port}
+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 (effective uid
-uguale a zero) o con la capability \macro{CAP\_NET\_BIND\_SERVICE} possono
-usare la funzione \func{bind} su queste porte.
+servizi standard. Soltanto processi con i privilegi di root (con userid
+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
\subsection{La struttura degli indirizzi IPv6}
\label{sec:sock_sa_ipv6}
-Essendo IPv6 una estensione di IPv4 i socket di tipo \macro{PF\_INET6} sono
+Essendo IPv6 un'estensione di IPv4 i socket di tipo \const{PF\_INET6} sono
sostanzialmente identici ai precedenti; la parte in cui si trovano
praticamente tutte le differenze è quella della struttura degli indirizzi. La
struttura degli indirizzi è definita ancora in \file{netinet/in.h}.
\begin{figure}[!htb]
- \footnotesize
- \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
struct sockaddr_in6 {
u_int16_t sin6_family; /* AF_INET6 */
u_int16_t sin6_port; /* port number */
struct in6_addr {
unsigned char s6_addr[16]; /* IPv6 address */
};
- \end{lstlisting}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
\caption{La struttura degli indirizzi dei socket IPv6
\type{sockaddr\_in6}.}
\label{fig:sock_sa_ipv6_struct}
\end{figure}
-Il campo \var{sin6\_family} deve essere sempre settato ad
-\macro{AF\_INET6}, il campo \var{sin6\_port} è analogo a quello di IPv4 e
+Il campo \var{sin6\_family} deve essere sempre impostato ad
+\const{AF\_INET6}, il campo \var{sin6\_port} è analogo a quello di IPv4 e
segue le stesse regole; il campo \var{sin6\_flowinfo} è a sua volta diviso
in tre parti di cui i 24 bit inferiori indicano l'etichetta di flusso, i
successivi 4 bit la priorità e gli ultimi 4 sono riservati; questi valori
\subsection{La struttura degli indirizzi locali}
\label{sec:sock_sa_local}
-I socket di tipo \macro{PF\_UNIX} vengono usati per una comunicazione
-efficiente fra processi che stanno sulla stessa macchina; essi rispetto ai
+I socket di tipo \const{PF\_UNIX} o \const{PF\_LOCAL} vengono usati per una
+comunicazione fra processi che stanno sulla stessa macchina (per vengono
+chiamati \textit{local domain} o anche \textit{Unix domain}); essi rispetto ai
precedenti possono essere anche creati in maniera anonima attraverso la
-funzione \func{socketpair}. Quando però si vuole fare riferimento esplicito
-ad uno di questi socket si deve usare la seguente struttura di indirizzi
-definita nel file di header \file{sys/un.h}.
+funzione \func{socketpair} (vedi \secref{sec:ipc_socketpair}). Quando però si
+vuole fare riferimento esplicito ad uno di questi socket si deve usare la
+seguente struttura di indirizzi definita nel file di header \file{sys/un.h}.
\begin{figure}[!htb]
- \footnotesize
- \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
#define UNIX_PATH_MAX 108
struct sockaddr_un {
sa_family_t sun_family; /* AF_UNIX */
char sun_path[UNIX_PATH_MAX]; /* pathname */
};
- \end{lstlisting}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
\caption{La struttura degli indirizzi dei socket locali
\var{sockaddr\_un}.}
\label{fig:sock_sa_local_struct}
\end{figure}
-In questo caso il campo \var{sun\_family} deve essere \macro{AF\_UNIX},
+In questo caso il campo \var{sun\_family} deve essere \const{AF\_UNIX},
mentre il campo \var{sun\_path} deve specificare un indirizzo; questo ha
due forme un file (di tipo socket) nel filesystem o una stringa univoca
(tenuta in uno spazio di nomi astratto). Nel primo caso l'indirizzo viene
tener conto automaticamente della possibile differenza fra l'ordinamento usato
sul computer e quello che viene usato nelle trasmissione sulla rete; queste
funzioni sono:
-\begin{prototype}{netinet/in.h}
-{unsigned long int htonl(unsigned long int hostlong)}
+\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
quello della rete.
-\end{prototype}
-\begin{prototype}{netinet/in.h}
-{unsigned short int htons(unsigned short int hostshort)}
+
+ \funcdecl{unsigned short int htons(unsigned short int hostshort)}
Converte l'intero a 16 bit \var{hostshort} dal formato della macchina a
quello della rete.
-\end{prototype}
-\begin{prototype}{netinet/in.h}
-{unsigned long int ntonl(unsigned long int netlong)}
+
+ \funcdecl{unsigned long int ntonl(unsigned long int netlong)}
Converte l'intero a 32 bit \var{netlong} dal formato della rete a quello
della macchina.
-\end{prototype}
-\begin{prototype}{netinet/in.h}
-{unsigned sort int ntons(unsigned short int netshort)}
+
+ \funcdecl{unsigned sort int ntons(unsigned short int netshort)}
Converte l'intero a 16 bit \var{netshort} dal formato della rete a quello
della macchina.
-\end{prototype}
-I nomi sono assegnati usando la lettera \func{n} come mnemonico per indicare
+
+ \bodydesc{Tutte le funzioni restituiscono il valore convertito, e non hanno
+ errori.}
+\end{functions}
+
+I nomi sono assegnati usando la lettera \texttt{n} come mnemonico per indicare
l'ordinamento usato sulla rete (da \textit{network order}) e la lettera
-\func{h} come mnemonico per l'ordinamento usato sulla macchina locale (da
-\textit{host order}), mentre le lettere \func{s} e \func{l} stanno ad indicare
-i tipi di dato (\type{long} o \type{short}, riportati anche dai prototipi).
+\texttt{h} come mnemonico per l'ordinamento usato sulla macchina locale (da
+\textit{host order}), mentre le lettere \texttt{s} e \texttt{l} stanno ad
+indicare i tipi di dato (\ctyp{long} o \ctyp{short}, riportati anche dai
+prototipi).
Usando queste funzioni si ha la conversione automatica: nel caso in cui la
macchina che si sta usando abbia una architettura \textit{big endian} queste
indirizzi IPv4 da una stringa in cui il numero di IP è espresso secondo la
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 \func{a} come
+ order}) e viceversa; in questo caso si usa la lettera \texttt{a} come
mnemonico per indicare la stringa. Dette funzioni sono:
\begin{prototype}{arpa/inet.h}
{int inet\_aton(const char *src, struct in\_addr *dest)}
memorizzare all'indirizzo puntato da \var{dest}, restituendo 0 in caso di
successo e 1 in caso di fallimento (è espressa in questa forma in modo da
poterla usare direttamente con il puntatore usato per passare la struttura
- degli indirizzi). Se usata con \var{dest} inizializzato a \macro{NULL}
+ degli indirizzi). Se usata con \var{dest} inizializzato a \val{NULL}
effettua la validazione dell'indirizzo.
\end{prototype}
\begin{prototype}{arpa/inet.h}{in\_addr\_t inet\_addr(const char *strptr)}
Restituisce l'indirizzo a 32 bit in network order a partire dalla stringa
passata come parametro, in caso di errore restituisce il valore
- \macro{INADDR\_NONE} che tipicamente sono trentadue bit a uno; questo
+ \const{INADDR\_NONE} che tipicamente sono trentadue bit a uno; questo
comporta che la stringa \texttt{255.255.255.255}, che pure è un indirizzo
valido, non può essere usata con questa funzione; per questo motivo essa è
generalmente deprecata in favore della precedente.
Le tre funzioni precedenti sono limitate solo ad indirizzi IPv4, per questo
motivo è preferibile usare le due nuove funzioni \func{inet\_pton} e
\func{inet\_ntop} che possono convertire anche gli indirizzi IPv6. Anche in
-questo caso le lettere \func{n} e \func{p} sono degli mnemonici per ricordare
-il tipo di conversione effettuata e stanno per \textit{presentation} e
-\textit{numeric}.
+questo caso le lettere \texttt{n} e \texttt{p} sono degli mnemonici per
+ricordare il tipo di conversione effettuata e stanno per \textit{presentation}
+e \textit{numeric}.
% \begin{figure}[htb]
% \centering
% \end{figure}
Entrambe le funzioni accettano l'argomento \param{af} che indica il tipo di
-indirizzo e può essere \macro{AF\_INET} o \macro{AF\_INET6}. Se la famiglia
-indicata non è valida entrambe le funzioni settano la variabile \var{errno}
-al valore \macro{EAFNOSUPPORT}. I prototipi delle suddette funzioni sono i
-seguenti:
+indirizzo e può essere soltanto \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}. I
+prototipi delle suddette funzioni sono i seguenti:
\begin{prototype}{sys/socket.h}
- {int inet\_pton(int af, const char *src, void *addr\_ptr)} Converte la
- stringa puntata da \var{src} nell'indirizzo IP da memorizzare
- all'indirizzo puntato da \var{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 indirizzi
- non valida.
+{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
+ una famiglia di indirizzi non valida, settando \var{errno} a
+ \errcode{EAFNOSUPPORT}, un valore nullo se \param{src} non rappresenta un
+ indirizzo valido, ed un valore positivo in caso di successo.}
\end{prototype}
+
+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
+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
+indirizzi non valida.
+
+
\begin{prototype}{sys/socket.h}
{char *inet\_ntop(int af, const void *addr\_ptr, char *dest, size\_t len)}
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
- \macro{INET\_ADDRSTRLEN} in caso di indirizzi IPv4 e
- \macro{INET6\_ADDRSTRLEN} per indirizzi IPv6; la lunghezza del buffer deve
+ \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 restituisce un puntatore non nullo a \var{dest} in caso di
- successo e un puntatore nullo in caso di fallimento, in quest'ultimo caso
- viene settata la variabile \var{errno} con il valore \macro{ENOSPC} in
- caso le dimensioni dell'indirizzo eccedano la lunghezza specificata da
- \var{len} o \macro{ENOAFSUPPORT} in caso \var{af} non sia una famiglia di
- indirizzi valida.
+ \bodydesc{La funzione restituisce un puntatore non nullo a \var{dest} in
+ caso di successo e un puntatore nullo in caso di fallimento, in
+ quest'ultimo caso viene impostata la variabile \var{errno} con il valore
+ \errval{ENOSPC} in caso le dimensioni dell'indirizzo eccedano la lunghezza
+ specificata da \var{len} o \errval{ENOAFSUPPORT} in caso \var{af} non sia
+ una famiglia di indirizzi valida.}
\end{prototype}
Gli indirizzi vengono convertiti da/alle rispettive strutture di indirizzo
Per questo motivo seguendo l'esempio di W. R. Stevens si sono definite due
funzioni \func{SockRead} e \func{SockWrite} 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 \curfig\ e \nfig\ ed è disponibile fra i sorgenti allegati alla
+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}.
\begin{figure}[htb]
Come si può notare le funzioni ripetono la lettura/scrittura in un ciclo fino
all'esaurimento del numero di byte richiesti, in caso di errore viene
-controllato se questo è \macro{EINTR} (cioè un'interruzione della system call
+controllato se questo è \errcode{EINTR} (cioè un'interruzione della system call
dovuta ad un segnale), nel qual caso l'accesso viene ripetuto, altrimenti
l'errore viene ritornato interrompendo il ciclo.
definizioni precise e dettagli di funzionamento che saranno trattati
estensivamente più avanti.
-In \nfig\ è riportata la sezione principale del codice del nostro client
-elementare per il servizio \textit{daytime}, un servizio standard che
-restituisce l'ora locale della macchina a cui si effettua la richiesta.
+In \figref{fig:net_cli_code} è riportata la sezione principale del codice del
+nostro client elementare per il servizio \textit{daytime}, un servizio
+standard che restituisce l'ora locale della macchina a cui si effettua la
+richiesta.
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize
\capref{sec:proc_opt_handling}).
Il primo passo (\texttt{\small 14--18}) è creare un \textit{socket} IPv4
-(\macro{AF\_INET}), di tipo TCP \macro{SOCK\_STREAM}. La funzione
-\macro{socket} ritorna il descrittore che viene usato per identificare il
+(\const{AF\_INET}), di tipo TCP \const{SOCK\_STREAM}. La funzione
+\const{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 una apposita
+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
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
Dopo aver illustrato il client daremo anche un esempio di un server
elementare, in grado di rispondere al precedente client. Il listato è
-nuovamente mostrato in \nfig, il sorgente completo
+nuovamente mostrato in \figref{fig:net_serv_code}, il sorgente completo
(\file{ElemDaytimeTCPServer.c}) è allegato insieme agli altri file nella
directory \file{sources}.
La creazione del socket (\texttt{\small 22--26}) è analoga al caso precedente,
come pure l'inizializzazione della struttura \type{sockaddr\_in}, anche in
questo caso si usa la porta standard del servizio daytime, ma come indirizzo
-IP si il valore predefinito \macro{INET\_ANY} che corrisponde ad un indirizzo
+IP si il valore predefinito \const{INET\_ANY} che corrisponde ad un indirizzo
generico (\texttt{\small 27--31}).
Si effettua poi (\texttt{\small 32--36}) la chiamata alla funzione
come demone di sistema (che è in esecuzione anche quando non c'è nessuna shell
attiva e il terminale da cui lo si è lanciato è stato sconnesso),
occorrerebbero delle opportune modifiche.
+
+%%% Local Variables:
+%%% mode: latex
+%%% TeX-master: "gapil"
+%%% End:
projects / gapil.git / blobdiff