\chapter{Introduzione ai socket}
\label{cha:socket_intro}
-In questo capitolo inizieremo a spiegare le caratteristiche principali della
+In questo capitolo inizieremo a spiegare le caratteristiche salienti della
principale interfaccia per la programmazione di rete, quella dei
-\textit{socket}, che pur essendo nata in unix è usata ormai da tutti i sistemi
-operativi.
+\textit{socket}, che, pur essendo nata in ambiente Unix è usata ormai da tutti
+i sistemi operativi.
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 un'introduzione puramente teorica
-concluderemo il capitolo con un primo esempio di applicazione.
+si 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_overview}
\subsection{I \textit{socket}}
\label{sec:sock_socket_def}
-Il \textit{socket}\footnote{una traduzione letterale potrebbe essere
+I \textit{socket}\footnote{una traduzione letterale potrebbe essere
\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 (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
-risale al 1983, quando furono introdotti nel BSD 4.2; l'interfaccia è rimasta
-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 la stessa
-usabilità e flessibilità).
-
-La flessibilità e la genericità dell'interfaccia inoltre ha consentito di
+ sempre la parola inglese.} sono uno dei principali meccanismi di
+comunicazione utilizzato in ambito Unix, e li abbiamo brevemente incontrati in
+\secref{sec:ipc_socketpair}, fra i vari meccanismi di intercominazione fra
+processi. Un 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 (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
+realizzare la comunicazione anche attraverso la rete.
+
+Quella dei socket costituisce infatti la principale interfaccia usata nella
+programmazione di rete. La loro origine risale al 1983, quando furono
+introdotti in BSD 4.2; l'interfaccia è rimasta 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 la stessa usabilità e flessibilità).
+
+La flessibilità e la genericità dell'interfaccia inoltre consente di
utilizzare i socket con i più disparati meccanismi di comunicazione, e non
-solo con la suite dei protocolli TCP/IP, che sarà comunque quella di cui
-tratteremo in maniera più estesa.
+solo con la suite dei protocolli TCP/IP, anche se questa sarà comunque quella
+di cui tratteremo in maniera più estesa.
\subsection{Concetti base}
Un terzo esempio di stile di comunicazione concerne le modalità in cui essa
avviene, in certi casi essa può essere condotta con una connessione diretta
-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
+con un solo corrispondente, 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 ``\textsl{canali}'' dove
chiunque si collega possa riceverli.
Dati i tanti e diversi protocolli di comunicazione disponibili, esistono vari
tipi di socket, che vengono classificati raggruppandoli in quelli che si
chiamano \textsl{domini}. La scelta di un dominio equivale in sostanza alla
-scelta di una famiglia di protocolli. Ciascun dominio ha un suo nome simbolico
-che convenzionalmente inizia con \texttt{PF\_} da \textit{protocol family},
-altro nome con cui si indicano i domini.
-
-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 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
-sarebbe dovuto usare nella creazione dei socket e il prefisso \texttt{AF\_} in
-quello delle strutture degli indirizzi; questo è quanto specificato anche
-dallo standard POSIX.1g, ma non esistono a tuttora famiglie di protocolli che
-supportino diverse strutture di indirizzi, per cui nella pratica questi due
-nomi sono equivalenti e corrispondono agli stessi valori.
-
-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 \tabref{tab:net_pf_names}.
+scelta di una famiglia di protocolli, e viene effettuata attraverso
+l'argomento \param{domain} della funzione \func{socket}. Ciascun dominio ha un
+suo nome simbolico che convenzionalmente inizia con una costante che inizia
+per \texttt{PF\_}, iniziali di \textit{protocol family}, un altro nome con cui
+si indicano i domini.
+
+A ciascun tipo di dominio corrisponde un analogo nome simbolico, anch'esso
+associato ad una costante, che inizia invece per \texttt{AF\_} (da
+\textit{address family}) che identifica il formato degli indirizzi usati in
+quel dominio. Le pagine di manuale di Linux si riferiscono a questi indirizzi
+anche come \textit{name space},\footnote{nome che invece il manuale delle
+ \acr{glibc} riserva a quello che noi abbiamo chiamato domini.} dato che
+identificano il formato degli indirizzi usati in quel dominio per identificare
+i capi della comunicazione.
\begin{table}[htb]
\footnotesize
\centering
- \begin{tabular}[c]{|l|l|l|}
+ \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|}
\hline
- \textbf{Nome} & \textbf{Utilizzo} &\textbf{Man page} \\
+ \textbf{Nome}&\textbf{Valore}&\textbf{Utilizzo}&\textbf{Man page} \\
\hline
\hline
- \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) \\
+ \const{PF\_UNSPEC} & 0& Non specificato & \\
+ \const{PF\_LOCAL} & 1& Local communication & unix(7) \\
+ \const{PF\_UNIX}, \const{PF\_FILE}&1& & \\
+ \const{PF\_INET} & 2& IPv4 Internet protocols & ip(7) \\
+ \const{PF\_AX25} & 3& Amateur radio AX.25 protocol & \\
+ \const{PF\_IPX} & 4& IPX - Novell protocols & \\
+ \const{PF\_APPLETALK}& 5& Appletalk & ddp(7) \\
+ \const{PF\_NETROM} & 6& Amateur radio NetROM & \\
+ \const{PF\_BRIDGE} & 7& Multiprotocol bridge & \\
+ \const{PF\_ATMPVC} & 8& Access to raw ATM PVCs & \\
+ \const{PF\_X25} & 9& ITU-T X.25 / ISO-8208 protocol& x25(7) \\
+ \const{PF\_INET6} &10& IPv6 Internet protocols & ipv6(7) \\
+ \const{PF\_ROSE} &11& Amateur Radio X.25 PLP & \\
+ \const{PF\_DECnet} &12& Reserved for DECnet project & \\
+ \const{PF\_NETBEUI} &13& Reserved for 802.2LLC project & \\
+ \const{PF\_SECURITY} &14& Security callback pseudo AF & \\
+ \const{PF\_KEY} &15& PF\_KEY key management API & \\
+ \const{PF\_NETLINK} &16& Kernel user interface device & netlink(7) \\
+ \const{PF\_PACKET} &17& Low level packet interface & packet(7) \\
+ \const{PF\_ASH} &18& Ash & \\
+ \const{PF\_ECONET} &19& Acorn Econet & \\
+ \const{PF\_ATMSVC} &20& ATM SVCs & \\
+ \const{PF\_SNA} &22& Linux SNA Project & \\
+ \const{PF\_IRDA} &23& IRDA sockets & \\
+ \const{PF\_PPPOX} &24& PPPoX sockets & \\
+ \const{PF\_WANPIPE} &25& Wanpipe API sockets & \\
+ \const{PF\_BLUETOOTH}&31& Bluetooth sockets & \\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Famiglie di protocolli definiti in Linux}
+ \caption{Famiglie di protocolli definiti in Linux.}
\label{tab:net_pf_names}
\end{table}
-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 user-ID
-effettivo uguale a zero) o con la capability \texttt{CAP\_NET\_RAW}.
+L'idea alla base della distinzione fra questi due insiemi di costanti era che
+una famiglia di protocolli potesse supportare vari tipi di indirizzi, per cui
+il prefisso \texttt{PF\_} si sarebbe dovuto usare nella creazione dei socket e
+il prefisso \texttt{AF\_} in quello delle strutture degli indirizzi; questo è
+quanto specificato anche dallo standard POSIX.1g, ma non esistono a tuttora
+famiglie di protocolli che supportino diverse strutture di indirizzi, per cui
+nella pratica questi due nomi sono equivalenti e corrispondono agli stessi
+valori numerici.\footnote{in Linux, come si può verificare andando a guardare
+ il contenuto di \file{bits/socket.h} le costanti sono esattamente le stesse
+ e ciascuna \texttt{AF\_} è definita alla corrispondente \texttt{PF\_} e con
+ lo stesso nome.}
+
+I domini (e i relativi nomi simbolici), così come i nomi delle famiglie di
+indirizzi, sono definiti dall'header \textit{socket.h}. Un elenco delle
+famiglie di protocolli disponibili in Linux è riportato in
+\tabref{tab:net_pf_names}.\footnote{l'elenco indica tutti i protocolli
+ definiti; fra questi però saranno utilizzabili solo quelli per i quali si è
+ compilato il supporto nel kernel (o si sono caricati gli opportuni moduli),
+ viene definita anche una costante \const{PF\_MAX} che indica il valore
+ massimo associabile ad un dominio (nel caso 32).}
+
+Si tenga presente che non tutte le famiglie di protocolli sono utilizzabili
+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 amministratore (cioè con user-ID effettivo uguale a zero) o dotati della
+capability \texttt{CAP\_NET\_RAW}.
\subsection{Il tipo, o stile}
La scelta di un dominio non comporta però la scelta dello stile di
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
-\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 \const{SOCK\_STREAM} Provvede un canale di trasmissione dati
+utilizzare fra quelli disponibili nella famiglia scelta. L'interfaccia dei
+socket permette di scegliere lo stile di comunicazione indicando il tipo di
+socket con l'argomento \param{type} di \func{socket}. Linux mette a
+disposizione vari tipi di socket (che corrispondono a quelli che il manuale
+della \acr{glibc} \cite{glibc} chiama \textit{styles}) identificati dalle
+seguenti costanti:
+
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.8cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+\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 \const{SOCK\_DGRAM} Viene usato per mandare pacchetti di lunghezza
+ byte (da cui il nome \textit{stream}).
+\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 \const{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 \const{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 \const{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 \const{SOCK\_PACKET} Obsoleto, non deve essere usato.
-\end{list}
+\item[\const{SOCK\_PACKET}] Obsoleto, non deve essere usato.
+\end{basedescript}
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
\end{table}
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.
-
+valide possibili per le principali 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.
\section{Le strutture degli indirizzi dei socket}
si limita ad allocare nel kernel quanto necessario per poter poi realizzare la
comunicazione.
-Gli indirizzi vengono specificati attraverso apposite strutture che vengono
-utilizzate dalle altre funzioni della API dei socket quando la comunicazione
-viene effettivamente realizzata.
-
-Ogni famiglia di protocolli ha ovviamente una sua forma di indirizzamento e in
-corrispondenza a questa una sua peculiare struttura degli indirizzi; i nomi di
-tutte queste strutture iniziano per \var{sockaddr\_}, quelli propri di
-ciascuna famiglia vengono identificati dal suffisso finale, aggiunto al nome
-precedente.
+Gli indirizzi infatti vengono specificati attraverso apposite strutture che
+vengono utilizzate dalle altre funzioni della interfaccia dei socket, quando
+la comunicazione viene effettivamente realizzata. Ogni famiglia di protocolli
+ha ovviamente una sua forma di indirizzamento e in corrispondenza a questa una
+sua peculiare struttura degli indirizzi; i nomi di tutte queste strutture
+iniziano per \var{sockaddr\_}, quelli propri di ciascuna famiglia vengono
+identificati dal suffisso finale, aggiunto al nome precedente.
\subsection{La struttura generica}
attraverso puntatori (cioè \textit{by reference}), ma le funzioni devono poter
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 \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, \struct{sockaddr}, che si è riportata in
-\figref{fig:sock_sa_gen_struct}.
+questi puntatori, il C moderno risolve questo problema coi i puntatori
+generici (i \ctyp{void *}), ma l'interfaccia dei socket è antecedente alla
+definizione dello standard ANSI C, e per questo nel 1982 fu scelto di definire
+una struttura generica per gli indirizzi dei socket, \struct{sockaddr}, che si
+è riportata in \figref{fig:sock_sa_gen_struct}.
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
Tutte le funzioni dei socket che usano gli indirizzi sono definite usando nel
prototipo un puntatore a questa struttura; per questo motivo quando si
invocano dette funzioni passando l'indirizzo di un protocollo specifico
-occorrerà eseguire un casting del relativo puntatore.
+occorrerà eseguire una coversione (il \textit{casting}) del relativo
+puntatore.
I tipi di dati che compongono la struttura sono stabiliti dallo standard
-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}.
+POSIX.1g e li abbiamo 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
\end{table}
In alcuni sistemi la struttura è leggermente diversa e prevede un primo membro
-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}.
+aggiuntivo \code{uint8\_t sin\_len} (come riportato da R. Stevens in
+\cite{UNP1}). 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}.
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'
\label{sec:sock_sa_ipv4}
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 \struct{sockaddr\_in} nell'header file
-\file{netinet/in.h} e secondo le pagine di manuale ha la forma mostrata in
+attraverso internet; la struttura per gli indirizzi per un socket internet (se
+si usa IPv4) è definita come \struct{sockaddr\_in} nell'header file
+\file{netinet/in.h} ed ha la forma mostrata in
\figref{fig:sock_sa_ipv4_struct}, conforme allo standard POSIX.1g.
\begin{figure}[!htb]
RAW che accedono direttamente al livello di IP, nel qual caso il numero della
porta viene impostato al numero di protocollo.
-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 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 \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
+Il membro \var{sin\_family} deve essere sempre impostato a \const{AF\_INET},
+altrimenti si avrà un errore di \errcode{EINVAL}; il membro \var{sin\_port}
+specifica il \textsl{numero di porta} (affronteremo in dettaglio in le
+\textsl{porte} in \secref{sec:TCPel_port_num}). I numeri di porta sotto il
+1024 sono chiamati \textsl{riservati} in quanto utilizzati da servizi standard
+e soltanto processi con i privilegi di amministratore (con user-ID effettivo
+uguale a zero) o con la capability \texttt{CAP\_NET\_BIND\_SERVICE} possono
+usare la funzione \func{bind} (che vedremo in \secref{sec:TCPel_func_bind}) su
+queste porte.
+
+Il membro \var{sin\_addr} contiene un indirizzo internet, e viene acceduto sia
+come struttura (un resto di una implementazione precedente in cui questa era
+una \direct{union} usata per accedere alle diverse classi di indirizzi) che
+direttamente come intero. In \file{netinet/in.h} vengono definiti anche alcune
+costanti per alcuni indirizzi speciali, che vedremo in
+\tabref{tab:TCPel_ipv4_addr}.
+
+Infine occorre sottolineare che sia gli indirizzi che i numeri di porta devono
essere specificati in quello che viene chiamato \textit{network order}, cioè
con i bit ordinati in formato \textit{big endian}, questo comporta la
necessità di usare apposite funzioni di conversione per mantenere la
\subsection{La struttura degli indirizzi IPv6}
\label{sec:sock_sa_ipv6}
-Essendo IPv6 un'estensione di IPv4 i socket di tipo \const{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}.
+praticamente tutte le differenze fra i due socket è quella della struttura
+degli indirizzi; la sua definizione, presa da \file{netinet/in.h}, è riportata
+in \figref{fig:sock_sa_ipv6_struct}.
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
\label{fig:sock_sa_ipv6_struct}
\end{figure}
-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
-fanno riferimento ad alcuni campi specifici dell'header dei pacchetti IPv6
-(vedi \secref{sec:IP_ipv6head}) ed il loro uso è sperimentale.
-
-Il campo \var{sin6\_addr} contiene l'indirizzo a 128 bit usato da IPv6,
-infine il campo \var{sin6\_scope\_id} è un campo introdotto con il kernel
-2.4 per gestire alcune operazioni riguardanti il multicasting.
+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 fanno riferimento ad alcuni campi
+specifici dell'header dei pacchetti IPv6 (vedi \secref{sec:IP_ipv6head}) ed il
+loro uso è sperimentale.
+
+Il campo \var{sin6\_addr} contiene l'indirizzo a 128 bit usato da IPv6, infine
+il campo \var{sin6\_scope\_id} è un campo introdotto in Linux con il kernel
+2.4, per gestire alcune operazioni riguardanti il multicasting.
-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.
+Si noti che questa struttura è più grande della \struct{sockaddr} generica
+vista in \figref{fig:sock_sa_gen_struct}, quindi occorre stare attenti a non
+avere fatto assunzioni riguardo alla possibilità di contenere i dati nelle
+dimensioni di quest'ultima.
\subsection{La struttura degli indirizzi locali}
\label{fig:sock_sa_local_struct}
\end{figure}
-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
-specificato come una stringa (terminata da uno zero) corrispondente al
-pathname del file; nel secondo invece \var{sun\_path} inizia con uno zero
-vengono usati i restanti byte come stringa (senza terminazione).
+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 (mantenuta in
+uno spazio di nomi astratto). Nel primo caso l'indirizzo viene specificato
+come una stringa (terminata da uno zero) corrispondente al pathname del file;
+nel secondo invece \var{sun\_path} inizia con uno zero vengono usati i
+restanti byte come stringa (senza terminazione).
+
+
+\subsection{La struttura degli indirizzi AppleTalk}
+\label{sec:sock_sa_appletalk}
+
+I socket di tipo \const{PF\_APPLETALK} sono usati dalla libreria
+\file{netatalk} per implementare la comunicazione secondo il protocollo
+AppleTalk, uno dei primi protocolli di rete usato nel mondo dei personal
+computer, usato dalla Apple per connettere fra loro computer e stampanti. Il
+kernel supporta solo due strati del protocollo, DDP e AARP, e di norma è
+opportuno usare le funzioni di libreria, si tratta qui questo argomento
+principalmente per mostrare l'uso di un protocollo alternativo.
+
+I socket AppleTalk permettono di usare il protocollo DDP, che è un protocollo
+a pacchetto, di tipo \const{SOCK\_DGRAM}; l'argomento \param{protocol} di
+\func{socket} deve essere nullo. È altresì possibile usare i socket raw
+specificando un tipo \const{SOCK\_RAW}, nel qual caso l'unico valore valido
+per \param{protocol} è \func{ATPROTO\_DDP}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
+struct sockaddr_atalk {
+ sa_family_t sat_family; /* address family */
+ u_char sat_port; /* port */
+ struct at_addr sat_addr; /* net/node */
+};
+
+struct at_addr {
+ unsigned short s_net;
+ unsigned char s_node;
+};
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \caption{La struttura degli indirizzi dei socket AppleTalk
+ \structd{sockaddr\_atalk}.}
+ \label{fig:sock_sa_atalk_struct}
+\end{figure}
+
+Il campo \var{sut\_family} deve essere sempre \const{AF\_APPLETALK}, mentre il
+campo \var{sun\_port} specifica la porta che identifica i vari servizi. Valori
+inferiori a 129 sono usati per le \textsl{porte riservate}, e possono essere
+usati solo da processi con i privilegi di amministratore o con la capability
+\const{CAP\_NET\_BIND\_SERVICE}. L'indirizzo remoto è specificato nella
+struttura \var{sun\_addr}, e deve essere in \textit{network order}; esso è
+composto da un parte di rete data dal campo \var{s\_net}, che può assumere il
+valore \const{AT\_ANYNET}, che indica una rete genrica e vale anche per
+indicare la rete su cui si è, il singolo nodo è indicato da \var{s\_node}, e
+può prendere il valore generico \const{AT\_ANYNODE} che indica anche il nodo
+corrente, ed il valore \const{ATADDR\_BCAST} che indica tutti i nodi della
+rete.
+
+
+
+
+
+\subsection{La struttura degli indirizzi DECnet}
+\label{sec:sock_sa_decnet}
+
+I socket di tipo \const{PF\_DECnet} usano il protocollo DECnet, usato dai VAX
+Digital sotto VMS quando ancora il TCP/IP non era diventato lo standard di
+fatto. Il protocollo è un protocollo chiuso, ed il suo uso attuale è di
+compatibilità con macchine che stanno comunque scomparendo. Lo si riporta solo
+come esempio
+
% \subsection{Il passaggio delle strutture}
La rappresentazione di un numero binario in un computer può essere fatta in
due modi, chiamati rispettivamente \textit{big endian} e \textit{little
endian} a seconda di come i singoli bit vengono aggregati per formare le
-variabili intere (in diretta corrispondenza a come sono poi in realtà cablati
-sui bus interni del computer).
+variabili intere (ed in genere in diretta corrispondenza a come sono poi in
+realtà cablati sui bus interni del computer).
Per capire meglio il problema si consideri un intero a 16 bit scritto in una
locazione di memoria posta ad un certo indirizzo. I singoli bit possono essere
-disposti un memoria in due modi, a partire dal più significativo o a partire
+disposti un memoria in due modi: a partire dal più significativo o a partire
dal meno significativo. Così nel primo caso si troverà il byte che contiene i
bit più significativi all'indirizzo menzionato e il byte con i bit meno
significativi nell'indirizzo successivo; questo ordinamento è detto
dalla architettura hardware usata; Intel e Digital usano il \textit{little
endian}, Motorola, IBM, Sun (sostanzialmente tutti gli altri) usano il
\textit{big endian}. Il formato della rete è anch'esso \textit{big endian},
-altri esempi sono quello del bus PCI, che è \textit{little endian}, o quello
-del bus VME che è \textit{big endian}.
+altri esempi di uso di questi formati sono quello del bus PCI, che è
+\textit{little endian}, o quello del bus VME che è \textit{big endian}.
Esistono poi anche dei processori che possono scegliere il tipo di formato
all'avvio e alcuni che, come il PowerPC o l'Intel i860, possono pure passare
dei dati da un tipo di architettura all'altra i dati vengono interpretati in
maniera diversa, e ad esempio nel caso dell'intero a 16 bit ci si ritroverà
con i due byte in cui è suddiviso scambiati di posto, e ne sarà quindi
-invertito l'ordine di lettura per cui, per riavere il valore originale
+invertito l'ordine di lettura per cui, per riavere il valore originale,
dovranno essere rovesciati.
Per questo motivo si usano delle funzioni di conversione che servono a tener
Le prime tre funzioni di manipolazione riguardano la conversione degli
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
+\texttt{192.168.0.1}) 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 \funcd{inet\_addr},
\funcd{inet\_aton} e \funcd{inet\_ntoa}, ed i rispettivi prototipi sono:
projects / gapil.git / blobdiff