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connessione. Normalmente vengono usate le seguenti opzioni:
\begin{itemize}
-\item \textit{MSS option}, dove MMS sta per \itindex{Maximum~Segment~Size}
- \textit{Maximum Segment Size}, con questa opzione ciascun capo della
- connessione annuncia all'altro il massimo ammontare di dati che vorrebbe
- accettare per ciascun segmento nella connessione corrente. È possibile
- leggere e scrivere questo valore attraverso l'opzione del socket
- \const{TCP\_MAXSEG} (vedi sez.~\ref{sec:sock_tcp_udp_options}).
+\item \textit{MSS option}, dove MMS sta per
+ \itindex{Maximum~Segment~Size~(MSS)} \textit{Maximum Segment Size}, con
+ questa opzione ciascun capo della connessione annuncia all'altro il massimo
+ ammontare di dati che vorrebbe accettare per ciascun segmento nella
+ connessione corrente. È possibile leggere e scrivere questo valore
+ attraverso l'opzione del socket \const{TCP\_MAXSEG} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sock_tcp_udp_options}).
\item \textit{window scale option}, il protocollo TCP implementa il controllo
di flusso attraverso una \itindex{advertised~window} \textit{advertised
\end{itemize}
-La MSS \itindex{Maximum~Segment~Size} è generalmente supportata da quasi tutte
-le implementazioni del protocollo, le ultime due opzioni (trattate
+La MSS \itindex{Maximum~Segment~Size~(MSS)} è generalmente supportata da quasi
+tutte le implementazioni del protocollo, le ultime due opzioni (trattate
nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1323.txt}{RFC~1323}) sono meno comuni;
vengono anche dette \textit{long fat pipe options} dato che questo è il nome
che viene dato alle connessioni caratterizzate da alta velocità o da ritardi
\end{figure}
La connessione viene iniziata dal client che annuncia una
-\itindex{Maximum~Segment~Size} MSS di 1460, un valore tipico con Linux per
-IPv4 su Ethernet, il server risponde con lo stesso valore (ma potrebbe essere
-anche un valore diverso).
+\itindex{Maximum~Segment~Size~(MSS)} MSS di 1460, un valore tipico con Linux
+per IPv4 su Ethernet, il server risponde con lo stesso valore (ma potrebbe
+essere anche un valore diverso).
Una volta che la connessione è stabilita il client scrive al server una
richiesta (che assumiamo stare in un singolo segmento, cioè essere minore dei
l'elenco delle porte assegnate dalla IANA (la \textit{Internet Assigned Number
Authority}) ma l'elenco viene costantemente aggiornato e pubblicato su
internet (una versione aggiornata si può trovare all'indirizzo
-\href{http://www.iana.org/assignments/port-numbers}
-{\textsf{http://www.iana.org/assignments/port-numbers}}); inoltre in un
-sistema unix-like un analogo elenco viene mantenuto nel file
-\conffile{/etc/services}, con la corrispondenza fra i vari numeri di porta ed
-il nome simbolico del servizio. I numeri sono divisi in tre intervalli:
+\url{http://www.iana.org/assignments/port-numbers}); inoltre in un sistema
+unix-like un analogo elenco viene mantenuto nel file \conffile{/etc/services},
+con la corrispondenza fra i vari numeri di porta ed il nome simbolico del
+servizio. I numeri sono divisi in tre intervalli:
\begin{enumerate*}
\item \textsl{le porte note}. I numeri da 0 a 1023. Queste sono controllate e
che solo l'amministratore possa allocare queste porte per far partire i
relativi servizi.
-Le \textsl{glibc} definiscono (in \texttt{netinet/in.h})
+Le \textsl{glibc} definiscono in \headfile{netinet/in.h}
\const{IPPORT\_RESERVED} e \const{IPPORT\_USERRESERVED}, in cui la prima (che
vale 1024) indica il limite superiore delle porte riservate, e la seconda (che
vale 5000) il limite inferiore delle porte a disposizione degli utenti. La
associati alle interfacce locali. La notazione \texttt{0.0.0.0} usata da
\cmd{netstat} è equivalente all'asterisco utilizzato per il numero di porta,
indica il valore generico, e corrisponde al valore \const{INADDR\_ANY}
-definito in \file{arpa/inet.h} (vedi \ref{tab:TCP_ipv4_addr}).
+definito in \headfile{arpa/inet.h} (vedi \ref{tab:TCP_ipv4_addr}).
Inoltre si noti come la porta e l'indirizzo di ogni eventuale connessione
esterna non sono specificati; in questo caso la \textit{socket pair} associata
con una struttura, perché il linguaggio C non consente l'uso di una struttura
costante come operando a destra in una assegnazione.
-Per questo motivo nell'header \file{netinet/in.h} è definita una variabile
+Per questo motivo nell'header \headfile{netinet/in.h} è definita una variabile
\macro{in6addr\_any} (dichiarata come \direct{extern}, ed inizializzata dal
sistema al valore \const{IN6ADRR\_ANY\_INIT}) che permette di effettuare una
assegnazione del tipo: \includecodesnip{listati/serv_addr_sin6_addr.c} in
secondi per un numero di volte che può essere stabilito dall'utente. Questo
può essere fatto a livello globale con una opportuna
\func{sysctl},\footnote{o più semplicemente scrivendo il valore voluto in
- \procfile{/proc/sys/net/ipv4/tcp\_syn\_retries}, vedi
+ \sysctlfile{net/ipv4/tcp\_syn\_retries}, vedi
sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}.} e a livello di singolo socket con
l'opzione \const{TCP\_SYNCNT} (vedi sez.~\ref{sec:sock_tcp_udp_options}). Il
valore predefinito per la ripetizione dell'invio è di 5 volte, che comporta
della coda delle connessioni incomplete può essere ancora controllata usando
la funzione \func{sysctl} con il parametro \const{NET\_TCP\_MAX\_SYN\_BACKLOG}
o scrivendola direttamente in
-\procfile{/proc/sys/net/ipv4/tcp\_max\_syn\_backlog}. Quando si attiva la
+\sysctlfile{net/ipv4/tcp\_max\_syn\_backlog}. Quando si attiva la
protezione dei syncookies però (con l'opzione da compilare nel kernel e da
-attivare usando \procfile{/proc/sys/net/ipv4/tcp\_syncookies}) questo valore
+attivare usando \sysctlfile{net/ipv4/tcp\_syncookies}) questo valore
viene ignorato e non esiste più un valore massimo. In ogni caso in Linux il
valore di \param{backlog} viene troncato ad un massimo di \const{SOMAXCONN} se
è superiore a detta costante (che di default vale 128).\footnote{il valore di
Un'altra differenza con BSD è che la funzione non fa ereditare al nuovo socket
i flag del socket originale, come \const{O\_NONBLOCK},\footnote{ed in generale
tutti quelli che si possono impostare con \func{fcntl}, vedi
- sez.~\ref{sec:file_fcntl}.} che devono essere rispecificati ogni volta. Tutto
-questo deve essere tenuto in conto se si devono scrivere programmi portabili.
+ sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}.} che devono essere rispecificati ogni
+volta. Tutto questo deve essere tenuto in conto se si devono scrivere
+programmi portabili.
Il meccanismo di funzionamento di \func{accept} è essenziale per capire il
funzionamento di un server: in generale infatti c'è sempre un solo socket in
\subsection{La funzione \func{close}}
\label{sec:TCP_func_close}
-La funzione standard Unix \func{close} (vedi sez.~\ref{sec:file_close}) che si
-usa sui file può essere usata con lo stesso effetto anche sui file descriptor
-associati ad un socket.
+La funzione standard Unix \func{close} (vedi sez.~\ref{sec:file_open_close})
+che si usa sui file può essere usata con lo stesso effetto anche sui file
+descriptor associati ad un socket.
L'azione di questa funzione quando applicata a socket è di marcarlo come
chiuso e ritornare immediatamente al processo. Una volta chiamata il socket
di riferimenti, per cui se più di un processo ha lo stesso socket aperto
l'emissione del FIN e la sequenza di chiusura di TCP non viene innescata
fintanto che il numero di riferimenti non si annulla, questo si applica, come
-visto in sez.~\ref{sec:file_sharing}, sia ai file descriptor duplicati che a
-quelli ereditati dagli eventuali processi figli, ed è il comportamento che ci
-si aspetta in una qualunque applicazione client/server.
+visto in sez.~\ref{sec:file_shared_access}, sia ai file descriptor duplicati
+che a quelli ereditati dagli eventuali processi figli, ed è il comportamento
+che ci si aspetta in una qualunque applicazione client/server.
Per attivare immediatamente l'emissione del FIN e la sequenza di chiusura
descritta in sez.~\ref{sec:TCP_conn_term}, si può invece usare la funzione
Come si può notare le due 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 \errcode{EINTR} (cioè un'interruzione della system
-call dovuta ad un segnale), nel qual caso l'accesso viene ripetuto, altrimenti
-l'errore viene ritornato al programma chiamante, interrompendo il ciclo.
+controllato se questo è \errcode{EINTR} (cioè un'interruzione della
+\textit{system call} dovuta ad un segnale), nel qual caso l'accesso viene
+ripetuto, altrimenti l'errore viene ritornato al programma chiamante,
+interrompendo il ciclo.
Nel caso della lettura, se il numero di byte letti è zero, significa che si è
arrivati alla fine del file (per i socket questo significa in genere che
inizializzare tutto a zero, per poi inserire il tipo di indirizzo
(\texttt{\small 21}) e la porta (\texttt{\small 22}), usando per quest'ultima
la funzione \func{htons} per convertire il formato dell'intero usato dal
-computer a quello usato nella rete, infine \texttt{\small 23--27} si può
+computer a quello usato nella rete, infine (\texttt{\small 23--27}) si può
utilizzare la funzione \func{inet\_pton} per convertire l'indirizzo numerico
passato dalla linea di comando.
In questo modo però si introduce un altro problema. Si ricordi infatti che,
come spiegato in sez.~\ref{sec:sig_gen_beha}, quando un programma si trova in
-stato di \texttt{sleep} durante l'esecuzione di una system call, questa viene
-interrotta alla ricezione di un segnale. Per questo motivo, alla fine
-dell'esecuzione del gestore del segnale, se questo ritorna, il programma
-riprenderà l'esecuzione ritornando dalla system call interrotta con un errore
-di \errcode{EINTR}.
+stato di \texttt{sleep} durante l'esecuzione di una \textit{system call},
+questa viene interrotta alla ricezione di un segnale. Per questo motivo, alla
+fine dell'esecuzione del gestore del segnale, se questo ritorna, il programma
+riprenderà l'esecuzione ritornando dalla \textit{system call} interrotta con
+un errore di \errcode{EINTR}.
Vediamo allora cosa comporta tutto questo nel nostro caso: quando si chiude il
client, il processo figlio che gestisce la connessione terminerà, ed il padre,
\end{verbatim}%#
Come accennato in sez.~\ref{sec:sig_gen_beha} le conseguenze di questo
-comportamento delle system call possono essere superate in due modi diversi,
-il più semplice è quello di modificare il codice di \func{Signal} per
-richiedere il riavvio automatico delle system call interrotte secondo la
-semantica di BSD, usando l'opzione \const{SA\_RESTART} di \func{sigaction};
-rispetto a quanto visto in fig.~\ref{fig:sig_Signal_code}. Definiremo allora la
-nuova funzione \func{SignalRestart}\footnote{anche questa è definita, insieme
- alle altre funzioni riguardanti la gestione dei segnali, nel file
+comportamento delle \textit{system call} possono essere superate in due modi
+diversi, il più semplice è quello di modificare il codice di \func{Signal} per
+richiedere il riavvio automatico delle \textit{system call} interrotte secondo
+la semantica di BSD, usando l'opzione \const{SA\_RESTART} di \func{sigaction};
+rispetto a quanto visto in fig.~\ref{fig:sig_Signal_code}. Definiremo allora
+la nuova funzione \func{SignalRestart}\footnote{anche questa è definita,
+ insieme alle altre funzioni riguardanti la gestione dei segnali, nel file
\file{SigHand.c}, il cui contento completo può essere trovato negli esempi
allegati.} come mostrato in fig.~\ref{fig:sig_SignalRestart_code}, ed
installeremo il gestore usando quest'ultima.
\end{minipage}
\normalsize
\caption{La funzione \func{SignalRestart}, che installa un gestore di
- segnali in semantica BSD per il riavvio automatico delle system call
- interrotte.}
+ segnali in semantica BSD per il riavvio automatico delle \textit{system
+ call} interrotte.}
\label{fig:sig_SignalRestart_code}
\end{figure}
Come si può notare questa funzione è identica alla precedente \func{Signal},
-illustrata in fig.~\ref{fig:sig_Signal_code}, solo che in questo caso invece di
-inizializzare a zero il campo \var{sa\_flags} di \struct{sigaction}, lo si
+illustrata in fig.~\ref{fig:sig_Signal_code}, solo che in questo caso invece
+di inizializzare a zero il campo \var{sa\_flags} di \struct{sigaction}, lo si
inizializza (\texttt{\small 5}) al valore \const{SA\_RESTART}. Usando questa
funzione al posto di \func{Signal} nel server non è necessaria nessuna altra
-modifica: le system call interrotte saranno automaticamente riavviate, e
-l'errore \errcode{EINTR} non si manifesterà più.
+modifica: le \textit{system call} interrotte saranno automaticamente
+riavviate, e l'errore \errcode{EINTR} non si manifesterà più.
La seconda soluzione è più invasiva e richiede di controllare tutte le volte
-l'errore restituito dalle varie system call, ripetendo la chiamata qualora
-questo corrisponda ad \errcode{EINTR}. Questa soluzione ha però il pregio
-della portabilità, infatti lo standard POSIX dice che la funzionalità di
-riavvio automatico delle system call, fornita da \const{SA\_RESTART}, è
-opzionale, per cui non è detto che essa sia disponibile su qualunque sistema.
-Inoltre in certi casi,\footnote{Stevens in \cite{UNP1} accenna che la maggior
- parte degli Unix derivati da BSD non fanno ripartire \func{select}; altri
- non riavviano neanche \func{accept} e \func{recvfrom}, cosa che invece nel
- caso di Linux viene sempre fatta.} anche quando questa è presente, non è
-detto possa essere usata con \func{accept}.
+l'errore restituito dalle varie \textit{system call}, ripetendo la chiamata
+qualora questo corrisponda ad \errcode{EINTR}. Questa soluzione ha però il
+pregio della portabilità, infatti lo standard POSIX dice che la funzionalità
+di riavvio automatico delle \textit{system call}, fornita da
+\const{SA\_RESTART}, è opzionale, per cui non è detto che essa sia disponibile
+su qualunque sistema. Inoltre in certi casi,\footnote{Stevens in \cite{UNP1}
+ accenna che la maggior parte degli Unix derivati da BSD non fanno ripartire
+ \func{select}; altri non riavviano neanche \func{accept} e \func{recvfrom},
+ cosa che invece nel caso di Linux viene sempre fatta.} anche quando questa è
+presente, non è detto possa essere usata con \func{accept}.
La portabilità nella gestione dei segnali però viene al costo di una
\normalsize
\caption{La sezione nel codice della seconda versione del server
per il servizio \textit{echo} modificata per tener conto dell'interruzione
- delle system call.}
+ delle \textit{system call}.}
\label{fig:TCP_echo_server_code_second}
\end{figure}
numero di secondi da aspettare (il valore preimpostato è nullo).
Si è potuto lasciare inalterata tutta la sezione di creazione del socket
-perché nel server l'unica chiamata ad una system call lenta, che può essere
-interrotta dall'arrivo di \signal{SIGCHLD}, è quella ad \func{accept}, che è
-l'unica funzione che può mettere il processo padre in stato di sleep nel
+perché nel server l'unica chiamata ad una \textit{system call} lenta, che può
+essere interrotta dall'arrivo di \signal{SIGCHLD}, è quella ad \func{accept},
+che è l'unica funzione che può mettere il processo padre in stato di sleep nel
periodo in cui un figlio può terminare; si noti infatti come le altre
-\index{system~call~lente} \textit{slow system call}\footnote{si ricordi la
- distinzione fatta in sez.~\ref{sec:sig_gen_beha}.} o sono chiamate prima di
+\index{system~call~lente} \textit{system call} lente (si ricordi la
+distinzione fatta in sez.~\ref{sec:sig_gen_beha}) o sono chiamate prima di
entrare nel ciclo principale, quando ancora non esistono processi figli, o
sono chiamate dai figli stessi e non risentono di \signal{SIGCHLD}.
è una operazione lecita, per cui la nostra scrittura avrà comunque successo
(come si può constatare lanciando usando \cmd{strace}\footnote{il comando
\cmd{strace} è un comando di debug molto utile che prende come argomento un
- altro comando e ne stampa a video tutte le invocazioni di una system call,
- coi relativi argomenti e valori di ritorno, per cui usandolo in questo
- contesto potremo verificare che effettivamente la \func{write} ha scritto la
- riga, che in effetti è stata pure trasmessa via rete.}), in quanto il nostro
-programma non ha a questo punto alcun modo di sapere che dall'altra parte non
-c'è più nessuno processo in grado di leggere quanto scriverà. Questo sarà
-chiaro solo dopo il tentativo di scrittura, e la ricezione del segmento RST di
-risposta che indica che dall'altra parte non si è semplicemente chiuso un capo
-del socket, ma è completamente terminato il programma.
+ altro comando e ne stampa a video tutte le invocazioni di una \textit{system
+ call}, coi relativi argomenti e valori di ritorno, per cui usandolo in
+ questo contesto potremo verificare che effettivamente la \func{write} ha
+ scritto la riga, che in effetti è stata pure trasmessa via rete.}), in
+quanto il nostro programma non ha a questo punto alcun modo di sapere che
+dall'altra parte non c'è più nessuno processo in grado di leggere quanto
+scriverà. Questo sarà chiaro solo dopo il tentativo di scrittura, e la
+ricezione del segmento RST di risposta che indica che dall'altra parte non si
+è semplicemente chiuso un capo del socket, ma è completamente terminato il
+programma.
Per questo motivo il nostro client proseguirà leggendo dal socket, e dato che
questo è stato chiuso avremo che, come spiegato in
caso di Linux anche dall'impostazione di alcuni dei parametri di sistema che
si trovano in \file{/proc/sys/net/ipv4}, che ne controllano il comportamento:
in questo caso in particolare da
-\procrelfile{/proc/sys/net/ipv4}{tcp\_retries2} (vedi
+\sysctlrelfile{net/ipv4}{tcp\_retries2} (vedi
sez.~\ref{sec:sock_ipv4_sysctl}). Questo parametro infatti specifica il numero
di volte che deve essere ritentata la ritrasmissione di un pacchetto nel mezzo
di una connessione prima di riportare un errore di timeout. Il valore
una macchina remota occorre un certo tempo perché i pacchetti vi arrivino,
vengano processati, e poi tornino indietro. Considerando trascurabile il tempo
di processo, questo tempo è quello impiegato nella trasmissione via rete, che
-viene detto RTT (dalla denominazione inglese \itindex{Round~Trip~Time}
+viene detto RTT (dalla denominazione inglese \itindex{Round~Trip~Time~(RTT)}
\textit{Round Trip Time}) ed è quello che viene stimato con l'uso del comando
\cmd{ping}.
attivi.
Per far questo si usa la caratteristica dei file descriptor, descritta in
-sez.~\ref{sec:file_open}, per cui il kernel associa sempre ad ogni nuovo file
-il file descriptor con il valore più basso disponibile. Questo fa sì che si
-possa eseguire il ciclo (\texttt{\small 8}) a partire da un valore minimo, che
-sarà sempre quello del socket in ascolto, mantenuto in \var{list\_fd}, fino al
-valore massimo di \var{max\_fd} che dovremo aver cura di tenere aggiornato.
-Dopo di che basterà controllare (\texttt{\small 9}) nella nostra tabella se il
-file descriptor è in uso o meno,\footnote{si tenga presente che benché il
- kernel assegni sempre il primo valore libero, dato che nelle operazioni i
- socket saranno aperti e chiusi in corrispondenza della creazione e
- conclusione delle connessioni, si potranno sempre avere dei \textsl{buchi}
- nella nostra tabella.} e impostare \var{fset} di conseguenza.
+sez.~\ref{sec:file_open_close}, per cui il kernel associa sempre ad ogni nuovo
+file il file descriptor con il valore più basso disponibile. Questo fa sì che
+si possa eseguire il ciclo (\texttt{\small 8}) a partire da un valore minimo,
+che sarà sempre quello del socket in ascolto, mantenuto in \var{list\_fd},
+fino al valore massimo di \var{max\_fd} che dovremo aver cura di tenere
+aggiornato. Dopo di che basterà controllare (\texttt{\small 9}) nella nostra
+tabella se il file descriptor è in uso o meno,\footnote{si tenga presente che
+ benché il kernel assegni sempre il primo valore libero, dato che nelle
+ operazioni i socket saranno aperti e chiusi in corrispondenza della
+ creazione e conclusione delle connessioni, si potranno sempre avere dei
+ \textsl{buchi} nella nostra tabella.} e impostare \var{fset} di conseguenza.
Una volta inizializzato con i socket aperti il nostro \textit{file descriptor
set} potremo chiamare \func{select} per fargli osservare lo stato degli
-\subsection{I/O multiplexing con \func{epoll}}
+\subsection{I/O multiplexing con \textit{epoll}}
\label{sec:TCP_serv_epoll}
Da fare.
projects / gapil.git / blobdiff