%% socket.tex
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%% Free Software Foundation; with the Invariant Sections being "Un preambolo",
implicitamente dal tipo di socket, per cui di norma questo valore viene messo
a zero (con l'eccezione dei \textit{raw socket}).
+% TODO: l'ultimo argomento viene usato anche dai nuovi ping socket introdotti
+% con il kernel 3.0, vedi anche http://lwn.net/Articles/420799/ e
+% http://git.kernel.org/?p=linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git;a=commitdiff;h=c319b4d76b9e583a5d88d6bf190e079c4e43213d
+
Si noti che la creazione del socket si limita ad allocare le opportune
strutture nel kernel (sostanzialmente una voce nella \itindex{file~table}
\textit{file table}) e non comporta nulla riguardo all'indicazione degli
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
+di amministratore (cioè con \ids{UID} effettivo uguale a zero) o dotati della
\itindex{capabilities} \textit{capability} \const{CAP\_NET\_RAW}.
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
\includestruct{listati/sockaddr.h}
\end{minipage}
\caption{La struttura generica degli indirizzi dei socket
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize\centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
\includestruct{listati/sockaddr_in.h}
\end{minipage}
\caption{La struttura \structd{sockaddr\_in} degli indirizzi dei socket
altrimenti si avrà un errore di \errcode{EINVAL}; il membro \var{sin\_port}
specifica il \textsl{numero di porta}. 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
+soltanto processi con i privilegi di amministratore (con \ids{UID} effettivo
uguale a zero) o con la \itindex{capabilities} \textit{capability}
\const{CAP\_NET\_BIND\_SERVICE} possono usare la funzione \func{bind} (che
vedremo in sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}) su queste porte.
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
-portabilità del codice (vedi sez.~\ref{sec:sock_addr_func} per i dettagli del
-problema e le relative soluzioni).
+con i bit ordinati in formato \textit{big endian} (vedi
+sez.~\ref{sec:sock_endianness}), questo comporta la necessità di usare apposite
+funzioni di conversione per mantenere la portabilità del codice (vedi
+sez.~\ref{sec:sock_addr_func} per i dettagli del problema e le relative
+soluzioni).
\subsection{La struttura degli indirizzi IPv6}
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
\includestruct{listati/sockaddr_in6.h}
\end{minipage}
\caption{La struttura \structd{sockaddr\_in6} degli indirizzi dei socket
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
\includestruct{listati/sockaddr_un.h}
\end{minipage}
\caption{La struttura \structd{sockaddr\_un} degli indirizzi dei socket
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
\includestruct{listati/sockaddr_atalk.h}
\end{minipage}
\caption{La struttura \structd{sockaddr\_atalk} degli indirizzi dei socket
usati solo da processi con i privilegi di amministratore o con la
\itindex{capabilities} \textit{capability} \const{CAP\_NET\_BIND\_SERVICE}.
L'indirizzo remoto è specificato nella struttura \var{sat\_addr}, e deve
-essere in \textit{network order} (vedi sez.~\ref{sec:sock_endianess}); esso è
+essere in \textit{network order} (vedi sez.~\ref{sec:sock_endianness}); 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 generica e vale anche per
indicare la rete su cui si è, il singolo nodo è indicato da \var{s\_node}, e
fisico. In genere comunque si preferisce usare la libreria
\file{pcap},\footnote{la libreria è mantenuta insieme al comando
\cmd{tcpdump}, informazioni e documentazione si possono trovare sul sito del
- progetto \href{http://www.tcpdump.org/}{\textsf{http://www.tcpdump.org/}}.}
-che assicura la portabilità su altre piattaforme, anche se con funzionalità
-ridotte.
+ progetto \url{http://www.tcpdump.org/}.} che assicura la portabilità su
+altre piattaforme, anche se con funzionalità ridotte.
Questi socket possono essere di tipo \const{SOCK\_RAW} o \const{SOCK\_DGRAM}.
Con socket di tipo \const{SOCK\_RAW} si può operare sul livello di
speciale \const{ETH\_P\_ALL} passeranno sul \textit{packet socket} tutti i
pacchetti, qualunque sia il loro protocollo di collegamento. Ovviamente l'uso
di questi socket è una operazione privilegiata e può essere effettuati solo da
-un processo con i privilegi di amministratore (user-ID effettivo nullo) o con
+un processo con i privilegi di amministratore (\ids{UID} effettivo nullo) o con
la \itindex{capabilities} \textit{capability} \const{CAP\_NET\_RAW}.
Una volta aperto un \textit{packet socket}, tutti i pacchetti del protocollo
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
\includestruct{listati/sockaddr_ll.h}
\end{minipage}
\caption{La struttura \structd{sockaddr\_ll} degli indirizzi dei
In questa sezione tratteremo delle varie funzioni usate per manipolare gli
indirizzi, limitandoci però agli indirizzi internet. Come accennato gli
-indirizzi e i numeri di porta usati nella rete devono essere forniti in
-formato opportuno (il \textit{network order}). Per capire cosa significa tutto
-ciò occorre introdurre un concetto generale che tornerà utile anche in
-seguito.
-
-
-\subsection{La \textit{endianess}}
-\label{sec:sock_endianess}
-
-\itindbeg{endianess}
-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 (ed in genere in diretta corrispondenza a come sono poi in
-realtà cablati sui bus interni del computer).
-
-\begin{figure}[htb]
- \centering
- \includegraphics[height=3cm]{img/endianess}
- \caption{Schema della disposizione dei dati in memoria a seconda della
- \textit{endianess}.}
- \label{fig:sock_endianess}
-\end{figure}
-
-Per capire meglio il problema si consideri un intero a 32 bit scritto in una
-locazione di memoria posta ad un certo indirizzo. Come illustrato in
-fig.~\ref{fig:sock_endianess} i singoli bit possono essere disposti in 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 \textit{big endian},
-dato che si trova per prima la parte più grande. Il caso opposto, in cui si
-parte dal bit meno significativo è detto per lo stesso motivo \textit{little
- endian}.
-
-Si può allora verificare quale tipo di \textit{endianess} usa il proprio
-computer con un programma elementare che si limita ad assegnare un valore ad
-una variabile per poi ristamparne il contenuto leggendolo un byte alla volta.
-Il codice di detto programma, \file{endtest.c}, è nei sorgenti allegati,
-allora se lo eseguiamo su un PC otterremo:
-\begin{verbatim}
-[piccardi@gont sources]$ ./endtest
-Using value ABCDEF01
-val[0]= 1
-val[1]=EF
-val[2]=CD
-val[3]=AB
-\end{verbatim}%$
-mentre su di un Mac avremo:
-\begin{verbatim}
-piccardi@anarres:~/gapil/sources$ ./endtest
-Using value ABCDEF01
-val[0]=AB
-val[1]=CD
-val[2]=EF
-val[3]= 1
-\end{verbatim}%$
-
-
-La \textit{endianess} di un computer dipende essenzialmente 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 dei dati contenuti nelle intestazioni dei protocolli di rete è
-anch'esso \textit{big endian}; altri esempi di uso di questi due diversi
-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
-da un tipo di ordinamento all'altro con una specifica istruzione. In ogni caso
-in Linux l'ordinamento è definito dall'architettura e dopo l'avvio del sistema
-resta sempre lo stesso, anche quando il processore permetterebbe di eseguire
-questi cambiamenti.
-
-\begin{figure}[htb]
- \footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
- \includecodesample{listati/endian.c}
- \end{minipage}
- \normalsize
- \caption{La funzione \func{endian}, usata per controllare il tipo di
- architettura della macchina.}
- \label{fig:sock_endian_code}
-\end{figure}
-
-Per controllare quale tipo di ordinamento si ha sul proprio computer si è
-scritta una piccola funzione di controllo, il cui codice è riportato
-fig.~\ref{fig:sock_endian_code}, che restituisce un valore nullo (falso) se
-l'architettura è \textit{big endian} ed uno non nullo (vero) se l'architettura
-è \textit{little endian}.
-
-Come si vede la funzione è molto semplice, e si limita, una volta assegnato
-(\texttt{\small 9}) un valore di test pari a \texttt{0xABCD} ad una variabile
-di tipo \ctyp{short} (cioè a 16 bit), a ricostruirne una copia byte a byte.
-Per questo prima (\texttt{\small 10}) si definisce il puntatore \var{ptr} per
-accedere al contenuto della prima variabile, ed infine calcola (\texttt{\small
- 11}) il valore della seconda assumendo che il primo byte sia quello meno
-significativo (cioè, per quanto visto in fig.~\ref{fig:sock_endianess}, che sia
-\textit{little endian}). Infine la funzione restituisce (\texttt{\small 12})
-il valore del confronto delle due variabili.
-\itindend{endianess}
-
+indirizzi e i numeri di porta usati nella rete devono essere forniti nel
+cosiddetto \textit{network order}, che corrisponde al formato \textit{big
+ endian}, anche quando la proprio macchina non usa questo formati, cosa che
+può comportare la necessità di eseguire delle conversioni.
\subsection{Le funzioni per il riordinamento}
\label{sec:sock_func_ord}
-Il problema connesso \itindex{endianess} all'endianess è che quando si passano
-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. 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},
+Come già visto in sez.~\ref{sec:sock_endianness} il problema connesso
+\itindex{endianness} all'\textit{endianness} è che quando si passano 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. 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{ntohl} e \funcd{ntohs} ed i rispettivi prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{netinet/in.h}
% LocalWords: pathname AppleTalk netatalk personal Apple ATPROTO atalk sat if
% LocalWords: ANYNET node ANYNODE ATADDR BCAST pcap IEEE linux ether ETH ALL
% LocalWords: sll ifindex ethernet halen MAC hatype ARP arp pkttype HOST recv
-% LocalWords: OTHERHOST OUTGOING recvfrom recvmsg endianess little endtest Mac
+% LocalWords: OTHERHOST OUTGOING recvfrom recvmsg endianness little endtest Mac
% LocalWords: Intel Digital Motorola IBM VME PowerPC l'Intel xABCD ptr htonl
-% LocalWords: all'endianess htons ntohl ntohs long hostlong hostshort netlong
+% LocalWords: htons ntohl ntohs long hostlong hostshort netlong
% LocalWords: sort netshort host inet aton ntoa dotted decimal const char src
% LocalWords: strptr struct dest addrptr INADDR NULL pton ntop presentation af
% LocalWords: numeric EAFNOSUPPORT size ENOSPC ENOAFSUPPORT ADDRSTRLEN ROUTE
projects / gapil.git / blobdiff