Due correzioni dell'indirizzo del CVS.
[gapil.git] / tcpsockadv.tex
index 28b2318a09a93b8c6dfa69213563f4020d855c7c..991fe0494a2590eac0e2ade576fd81e167d1d7df 100644 (file)
@@ -688,20 +688,152 @@ conseguente blocco del server su di una \func{write}.
 Le possibili soluzioni in questo caso sono quelle di ritornare ad eseguire il
 ciclo di risposta alle richieste all'interno di processi separati, utilizzare
 un timeout per le operazioni di scrittura, o eseguire queste ultime in
 Le possibili soluzioni in questo caso sono quelle di ritornare ad eseguire il
 ciclo di risposta alle richieste all'interno di processi separati, utilizzare
 un timeout per le operazioni di scrittura, o eseguire queste ultime in
-modalità non bloccante, cocludendo le operazioni qualora non vadano a buon
+modalità non bloccante, concludendo le operazioni qualora non vadano a buon
 fine.
 
 
 
 fine.
 
 
 
-\subsection{Un esempio di I/O multiplexing con \func{poll}}
+\subsection{I/O multiplexing con \func{poll}}
 \label{sec:TCP_serv_poll}
 
 \label{sec:TCP_serv_poll}
 
-Abbiamo visto in \secref{sec:TCP_serv_select} come creare un server che
-utilizzi l'I/O multiplexing attraverso l'impiego della funzione \func{select},
-ma in \secref{sec:file_multiplexing} abbiamo visto come la funzione
-\func{poll} costituisca una alternativa a \func{select} con delle funzionalità
-migliori, vediamo allora come reimplementare il nostro servizio usando questa
-funzione.
+Finora abbiamo trattato le problematiche risolubili con l'I/O multiplexing
+impiegando la funzione \func{select}; questo è quello che avviene nella
+maggior parte dei casi, in quanto essa è nata sotto BSD proprio per affrontare
+queste problematiche con i socket.  Abbiamo però visto in
+\secref{sec:file_multiplexing} come la funzione \func{poll} possa costituire
+una alternativa a \func{select}, con alcuni vantaggi.\footnote{non soffrendo
+  delle limitazioni dovute all'uso dei \textit{file descriptor set}.}
+
+Ancora una volta in \secref{sec:file_poll} abbiamo trattato la funzione in
+maniera generica, parlando di file descriptor, ma come per \func{select}
+quando si ha a che fare con dei socket il concetto di essere \textsl{pronti}
+per l'I/O deve essere specificato nei dettagli, per tener conto delle
+condizioni della rete. Inoltre deve essere specificato come viene classificato
+il traffico nella suddivisione fra dati normali e prioritari. In generale
+pertanto:
+\begin{itemize}
+\item i dati trasmessi su un socket vengono considerati traffico normale,
+  pertanto vengono rilevati da una selezione con \const{POLLIN} o
+  \const{POLLRDNORM}.
+\item i dati \textit{out-of-band} su un socket TCP vengono considerati
+  traffico prioritario e vengono rilevati da una condizione \const{POLLIN},
+  \const{POLLPRI} o \const{POLLRDBAND}.
+\item la chiusura di una connessione (cioè la ricezione di un segmento FIN)
+  viene considerato traffico normale, pertanto viene rilevato da una
+  condizione \const{POLLIN} o \const{POLLRDNORM}, ma una conseguente chiamata
+  a \func{read} restituirà 0.
+\item la presenza di un errore sul socket (sia dovuta ad un segmento RST che a
+  timeout) viene considerata traffico normale, ma viene segnalata anche dalla
+  condizione \const{POLLERR}.
+\item la presenza di una nuova connessione su un socket in ascolto può essere
+  considerata sia traffico normale che prioritario, nel caso di Linux
+  l'implementazione la classifica come normale.
+\end{itemize}
+
+Come esempio dell'uso di \func{poll} proviamo allora a reimplementare il
+server \textit{echo} secondo lo schema di \figref{fig:TCP_echo_multiplex}
+usando \func{poll} al posto di \func{select}. In questo caso dovremo fare
+qualche modifica, per tenere conto della diversa sintassi delle due funzioni,
+ma la struttura del programma resta sostanzialmente la stessa.
+
+
+\begin{figure}[!htbp]
+  \footnotesize \centering
+  \begin{minipage}[c]{15.6cm}
+    \includecodesample{listati/poll_echod.c}
+  \end{minipage} 
+  \normalsize
+  \caption{La sezione principale del codice della nuova versione di server
+    \textit{echo} basati sull'uso della funzione \func{poll}.}
+  \label{fig:TCP_PollEchod}
+\end{figure}
+
+In \figref{fig:TCP_PollEchod} è riportata la sezione principale della nuova
+versione del server, la versione completa del codice è riportata nel file
+\file{poll\_echod.c} dei sorgenti allegati alla guida. Al solito nella figura
+si sono tralasciate la gestione delle opzioni, la creazione del socket in
+ascolto, la cessione dei privilegi e le operazioni necessarie a far funzionare
+il programma come demone, privilegiando la sezione principale del programma.
+
+Come per il precedente server basato su \func{select} il primo passo
+(\texttt{\small 2--8}) è quello di inizializzare le variabili necessarie. Dato
+che in questo caso dovremo usare un vettore di strutture occorre anzitutto
+(\texttt{\small 2}) allocare la memoria necessaria utilizzando il numero
+massimo \var{n} di socket osservabili, che viene impostato attraverso
+l'opzione \texttt{-n} ed ha un valore di default di 256. 
+
+Dopo di che si preimposta (\texttt{\small 3}) il valore \var{max\_fd} del file
+descriptor aperto con valore più alto a quello del socket in ascolto (al
+momento l'unico), e si provvede (\texttt{\small 4--7}) ad inizializzare le
+strutture, disabilitando (\texttt{\small 5}) l'osservazione con un valore
+negativo del campo \var{fd} ma predisponendo (\texttt{\small 6}) il campo
+\var{events} per l'osservazione dei dati normali con \const{POLLRDNORM}.
+Infine (\texttt{\small 8}) si attiva l'osservazione del socket in ascolto
+inizializzando la corrispondente struttura. Questo metodo comporta, in
+modalità interattiva, lo spreco di tre strutture (quelle relative a standard
+input, output ed error) che non vengono mai utilizzate in quanto la prima è
+sempre quella relativa al socket in ascolto.
+
+Una volta completata l'inizializzazione tutto il lavoro viene svolto
+all'interno del ciclo principale \texttt{\small 10--55}) che ha una struttura
+sostanzialmente identica a quello usato per il precedente esempio basato su
+\func{select}. La prima istruzione (\texttt{\small 11--12}) è quella di
+eseguire \func{poll} all'interno di un ciclo che la ripete qualora venisse
+interrotta da un segnale, da cui si esce soltanto quando la funzione ritorna,
+restituendo nella variabile \var{n} il numero di file descriptor trovati
+attivi.  Qualora invece si sia ottenuto un errore si procede (\texttt{\small
+  13--16}) alla terminazione immediata del processo provvedendo a stampare una
+descrizione dello stesso.
+
+Una volta ottenuta dell'attività su un file descriptor si hanno di nuovo due
+possibilità. La prima possibilità è che ci sia attività sul socket in ascolto,
+indice di una nuova connessione, nel qual caso si controlla (\texttt{\small
+  17}) se il campo \var{revents} della relativa struttura è attivo; se è così
+si provvede (\texttt{\small 18}) a decrementare la variabile \var{n} (che
+assume il significato di numero di file descriptor attivi rimasti da
+controllare) per poi (\texttt{\small 19--23}) effettuare la chiamata ad
+\func{accept}, terminando il processo in caso di errore. Se la chiamata ad
+\func{accept} ha successo si procede attivando (\texttt{\small 24}) la
+struttura relativa al nuovo file descriptor da essa ottenuto, modificando
+(\texttt{\small 24}) infine quando necessario il valore massimo dei file
+descriptor aperti mantenuto in \var{max\_fd}.
+
+La seconda possibilità è che vi sia dell'attività su uno dei socket aperti in
+precedenza, nel qual caso si inizializza (\texttt{\small 27}) l'indice \var{i}
+del vettore delle strutture \struct{pollfd} al valore del socket in ascolto,
+dato che gli ulteriori socket aperti avranno comunque un valore superiore.  Il
+ciclo (\texttt{\small 28--54}) prosegue fintanto che il numero di file
+descriptor attivi, mantenuto nella variabile \var{n}, è diverso da zero. Se
+pertanto ci sono ancora socket attivi da individuare si comincia con
+l'incrementare (\texttt{\small 30}) l'indice e controllare (\texttt{\small
+  31}) se corrisponde ad un file descriptor in uso analizzando il valore del
+campo \var{fd} della relativa struttura e chiudendo immediatamente il ciclo
+qualora non lo sia. Se invece il file descriptor è in uso si verifica
+(\texttt{\small 31}) se c'è stata attività controllando il campo
+\var{revents}. 
+
+Di nuovo se non si verifica la presenza di attività il ciclo si chiude subito,
+altrimenti si provvederà (\texttt{\small 32}) a decrementare il numero \var{n}
+di file descriptor attivi da controllare e ad eseguire (\texttt{\small 33}) la
+lettura, ed in caso di errore (\texttt{\small 34--37}) al solito lo si
+notificherà uscendo immediatamente. Qualora invece si ottenga una condizione
+di end-of-file (\texttt{\small 38--47}) si provvederà a chiudere
+(\texttt{\small 39}) anche il nostro capo del socket e a marcarlo
+(\texttt{\small 40}) nella struttura ad esso associata come inutilizzato.
+Infine dovrà essere ricalcolato (\texttt{\small 41--45}) un eventiale nuovo
+valore di \var{max\_fd}. L'ultimo passo è (\texttt{\small 46}) chiudere il
+ciclo in quanto in questo caso non c'è più niente da riscrivere all'indietro
+sul socket.
+
+Se invece si sono letti dei dati si provvede (\texttt{\small 48}) ad
+effettuarne la riscrittura all'indietro, con il solito controllo ed eventuale
+uscita e notifica in caso si errore (\texttt{\small 49--52}).
+
+Come si può notare la logica del programma è identica a quella vista in
+\figref{fig:TCP_SelectEchod} per l'analogo server basato su \func{select}; la
+sola differenza significativa è che in questo caso non c'è bisogno di
+rigenerare i file descriptor set in quanto l'uscita è indipendente dai dati in
+ingresso. 
 
 
 \section{Le opzioni dei socket}
 
 
 \section{Le opzioni dei socket}