Finita revisione capitolo socket base
authorSimone Piccardi <piccardi@gnulinux.it>
Sun, 13 Mar 2016 16:57:07 +0000 (16:57 +0000)
committerSimone Piccardi <piccardi@gnulinux.it>
Sun, 13 Mar 2016 16:57:07 +0000 (16:57 +0000)
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socket.tex
tcpsock.tex

index 388ee59f95134a80ac1781ae6a71b22296eb336a..c4d943ab8dc42c4ca3872f4d193c309ecff332e0 100644 (file)
@@ -919,7 +919,9 @@ tab.~\ref{tab:IP_ipv6_linklocal}, questi indirizzi iniziano sempre con un
 valore nell'intervallo \texttt{FE80}--\texttt{FEBF} e vengono in genere usati
 per la configurazione automatica dell'indirizzo al bootstrap e per la ricerca
 dei vicini (vedi \ref{sec:IP_ipv6_autoconf}); un pacchetto che abbia tale
 valore nell'intervallo \texttt{FE80}--\texttt{FEBF} e vengono in genere usati
 per la configurazione automatica dell'indirizzo al bootstrap e per la ricerca
 dei vicini (vedi \ref{sec:IP_ipv6_autoconf}); un pacchetto che abbia tale
-indirizzo come sorgente o destinazione non deve venire ritrasmesso dai router.
+indirizzo come sorgente o destinazione non deve venire ritrasmesso dai router,
+sono gli indirizzi che identificano la macchina sulla rete locale, per questo
+sono chiamati in questo modo, in quanto sono usati solo su di essa.
 
 Un indirizzo \textit{site-local} invece è usato per l'indirizzamento
 all'interno di un sito che non necessita di un prefisso globale; la struttura
 
 Un indirizzo \textit{site-local} invece è usato per l'indirizzamento
 all'interno di un sito che non necessita di un prefisso globale; la struttura
@@ -1486,15 +1488,15 @@ il protocollo infatti fornisce la possibilità ad un nodo di scoprire
 automaticamente il suo indirizzo acquisendo i parametri necessari per potersi
 connettere a internet.
 
 automaticamente il suo indirizzo acquisendo i parametri necessari per potersi
 connettere a internet.
 
-L'auto-configurazione sfrutta gli indirizzi link-local; qualora sul nodo sia
+L'auto-configurazione sfrutta gli indirizzi \textit{link-local}; qualora sul nodo sia
 presente una scheda di rete che supporta lo standard IEEE802 (ethernet) questo
 garantisce la presenza di un indirizzo fisico a 48 bit unico; pertanto il nodo
 può assumere automaticamente senza pericoli di collisione l'indirizzo
 presente una scheda di rete che supporta lo standard IEEE802 (ethernet) questo
 garantisce la presenza di un indirizzo fisico a 48 bit unico; pertanto il nodo
 può assumere automaticamente senza pericoli di collisione l'indirizzo
-link-local \texttt{FE80::xxxx:xxxx:xxxx} dove \texttt{xxxx:xxxx:xxxx} è
+\textit{link-local} \texttt{FE80::xxxx:xxxx:xxxx} dove \texttt{xxxx:xxxx:xxxx} è
 l'indirizzo hardware della scheda di rete. 
 
 Nel caso in cui non sia presente una scheda che supporta lo standard IEEE802
 l'indirizzo hardware della scheda di rete. 
 
 Nel caso in cui non sia presente una scheda che supporta lo standard IEEE802
-allora il nodo assumerà ugualmente un indirizzo link-local della forma
+allora il nodo assumerà ugualmente un indirizzo \textit{link-local} della forma
 precedente, ma il valore di \texttt{xxxx:xxxx:xxxx} sarà generato
 casualmente; in questo caso la probabilità di collisione è di 1 su 300
 milioni. In ogni caso per prevenire questo rischio il nodo invierà un
 precedente, ma il valore di \texttt{xxxx:xxxx:xxxx} sarà generato
 casualmente; in questo caso la probabilità di collisione è di 1 su 300
 milioni. In ogni caso per prevenire questo rischio il nodo invierà un
@@ -1506,13 +1508,13 @@ richiedendo assistenza).
 Una volta ottenuto un indirizzo locale valido diventa possibile per il nodo
 comunicare con la rete locale; sono pertanto previste due modalità di
 auto-configurazione, descritte nelle seguenti sezioni. In ogni caso
 Una volta ottenuto un indirizzo locale valido diventa possibile per il nodo
 comunicare con la rete locale; sono pertanto previste due modalità di
 auto-configurazione, descritte nelle seguenti sezioni. In ogni caso
-l'indirizzo link-local resta valido.
+l'indirizzo \textit{link-local} resta valido.
 
 \subsection{Auto-configurazione stateless}
 \label{sec:stateless}
 
 Questa è la forma più semplice di auto-configurazione, possibile quando
 
 \subsection{Auto-configurazione stateless}
 \label{sec:stateless}
 
 Questa è la forma più semplice di auto-configurazione, possibile quando
-l'indirizzo globale può essere ricavato dall'indirizzo link-local cambiando
+l'indirizzo globale può essere ricavato dall'indirizzo \textit{link-local} cambiando
 semplicemente il prefisso a quello assegnato dal provider per ottenere un
 indirizzo globale.
 
 semplicemente il prefisso a quello assegnato dal provider per ottenere un
 indirizzo globale.
 
@@ -1523,13 +1525,13 @@ dall'indirizzo \textit{multicast} \texttt{FF02::1} (vedi
 sez.~\ref{sec:IP_ipv6_multicast}); a questo punto devono inviare un messaggio
 ICMP \textit{Router solicitation} a tutti i router locali usando l'indirizzo
 \textit{multicast} \texttt{FF02::2} usando come sorgente il proprio indirizzo
 sez.~\ref{sec:IP_ipv6_multicast}); a questo punto devono inviare un messaggio
 ICMP \textit{Router solicitation} a tutti i router locali usando l'indirizzo
 \textit{multicast} \texttt{FF02::2} usando come sorgente il proprio indirizzo
-link-local.
+\textit{link-local}.
 
 Il router risponderà con un messaggio ICMP \textit{Router Advertisement} che
 fornisce il prefisso e la validità nel tempo del medesimo, questo tipo di
 messaggio può essere trasmesso anche a intervalli regolari. Il messaggio
 contiene anche l'informazione che autorizza un nodo a autocostruire
 
 Il router risponderà con un messaggio ICMP \textit{Router Advertisement} che
 fornisce il prefisso e la validità nel tempo del medesimo, questo tipo di
 messaggio può essere trasmesso anche a intervalli regolari. Il messaggio
 contiene anche l'informazione che autorizza un nodo a autocostruire
-l'indirizzo, nel qual caso, se il prefisso unito all'indirizzo link-local non
+l'indirizzo, nel qual caso, se il prefisso unito all'indirizzo \textit{link-local} non
 supera i 128 bit, la stazione ottiene automaticamente il suo indirizzo
 globale.
 
 supera i 128 bit, la stazione ottiene automaticamente il suo indirizzo
 globale.
 
@@ -1548,7 +1550,7 @@ Per questi motivi è previsto anche un protocollo stateful basato su un server
 che offra una versione IPv6 del DHCP; un apposito gruppo di \textit{multicast}
 \texttt{FF02::1:0} è stato riservato per questi server; in questo caso il nodo
 interrogherà il server su questo indirizzo di \textit{multicast} con
 che offra una versione IPv6 del DHCP; un apposito gruppo di \textit{multicast}
 \texttt{FF02::1:0} è stato riservato per questi server; in questo caso il nodo
 interrogherà il server su questo indirizzo di \textit{multicast} con
-l'indirizzo link-local e riceverà un indirizzo unicast globale.
+l'indirizzo \textit{link-local} e riceverà un indirizzo unicast globale.
 
 
 \section{Il protocollo ICMP}
 
 
 \section{Il protocollo ICMP}
index a8c697b378b86b3d8755a92f3b018b6e846bd8ef..e4b3161810908d41ad4cf3b5a6b5d8c863332f84 100644 (file)
@@ -469,6 +469,16 @@ aggiuntivo \code{uint8\_t sin\_len} (come riportato da R. Stevens in
 non è richiesto dallo standard POSIX.1g, in Linux pertanto non esiste. Il
 campo \type{sa\_family\_t} era storicamente un \ctyp{unsigned short}.
 
 non è richiesto dallo standard POSIX.1g, in Linux pertanto non esiste. Il
 campo \type{sa\_family\_t} era storicamente un \ctyp{unsigned short}.
 
+\begin{figure}[!htb]
+  \footnotesize \centering
+  \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
+    \includestruct{listati/sockaddr.h}
+  \end{minipage} 
+  \caption{La struttura generica degli indirizzi dei socket
+    \structd{sockaddr}.} 
+  \label{fig:sock_sa_gen_struct}
+\end{figure}
+
 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
 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
@@ -480,12 +490,31 @@ sarebbe più immediato per l'utente (che non dovrebbe più eseguire il casting),
 Se si usa una struttura \struct{sockaddr} per allocare delle variabili
 generiche da usare in seguito per degli indirizzi si pone il problema che
 niente assicura che i dati necessari per le varie famiglie di indirizzi
 Se si usa una struttura \struct{sockaddr} per allocare delle variabili
 generiche da usare in seguito per degli indirizzi si pone il problema che
 niente assicura che i dati necessari per le varie famiglie di indirizzi
-possano rientrare nella dimensione del campo \var{sa\_data}, anzi, come
-vedremo in sez.~\ref{sec:sock_sa_ipv6}, nel caso di indirizzi IPv6 questa
-non è proprio sufficiente. Per questo l'interfaccia di programmazione dei
-socket prevede la defizione di una speciale struttura
-\struct{sockaddr\_storage} per la quale è assicurato che la dimensione sia
-sufficiente per qualunque
+possano rientrare nella dimensione del campo \var{sa\_data} indicata in
+fig.~\ref{fig:sock_sa_gen_struct}, anzi, come vedremo in
+sez.~\ref{sec:sock_sa_ipv6}, nel caso di indirizzi IPv6 questa non è proprio
+sufficiente. 
+
+\begin{figure}[!htb]
+  \footnotesize \centering
+  \begin{minipage}[c]{0.90\textwidth}
+    \includestruct{listati/sockaddr_storage.h}
+  \end{minipage} 
+  \caption{La struttura generica degli indirizzi dei socket
+    \structd{sockaddr\_storage}.} 
+  \label{fig:sock_sa_storage_struct}
+\end{figure}
+
+Per questo l'interfaccia di programmazione dei socket prevede la defizione di
+una speciale struttura \struct{sockaddr\_storage} illustrata in
+fig.~\ref{fig:sock_sa_storage_struct}, in cui di nuovo si usa il primo campo
+(\var{ss\_family}) per indicare il tipo di indirizzo, ed in cui i campi
+successivi sono utilizzati per allineare i dati al tipo di architettura
+hardware utilizzata, e per allocare uno spazio sufficiente ampio per contenere
+qualunque tipo di indirizzo supportato. Allocando questa struttura si ha la
+certezza di non eccedere le dimensioni qualunque sia il tipo di indirizzi che
+si useranno, pertanto risulta utile tutte le volte che si devono gestire in
+maniera generica tipi di indirizzi diversi (ad esempio IPv4 ed IPv6).
 
 
 \subsection{La struttura degli indirizzi IPv4}
 
 
 \subsection{La struttura degli indirizzi IPv4}
@@ -510,10 +539,11 @@ fig.~\ref{fig:sock_sa_ipv4_struct}, conforme allo standard POSIX.1g.
 L'indirizzo di un socket Internet (secondo IPv4) comprende l'indirizzo
 Internet di un'interfaccia più un \textsl{numero di porta} (affronteremo in
 dettaglio il significato di questi numeri in sez.~\ref{sec:TCP_port_num}).  Il
 L'indirizzo di un socket Internet (secondo IPv4) comprende l'indirizzo
 Internet di un'interfaccia più un \textsl{numero di porta} (affronteremo in
 dettaglio il significato di questi numeri in sez.~\ref{sec:TCP_port_num}).  Il
-protocollo IP non 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 impostato al numero di protocollo.
+protocollo IP di per sé non prevede numeri di porta, questi sono utilizzati
+solo dai protocolli di livello superiore come TCP e UDP, ma devono essere
+indicati qui. Inoltre questa struttura viene usata anche per i socket RAW che
+accedono direttamente al livello di IP, in questo caso il numero della porta
+deve essere impostato al numero di protocollo.
 
 Il membro \var{sin\_family} deve essere sempre impostato a \constd{AF\_INET},
 altrimenti si avrà un errore di \errcode{EINVAL}; il membro \var{sin\_port}
 
 Il membro \var{sin\_family} deve essere sempre impostato a \constd{AF\_INET},
 altrimenti si avrà un errore di \errcode{EINVAL}; il membro \var{sin\_port}
@@ -568,13 +598,26 @@ specifici dell'header dei pacchetti IPv6 (vedi sez.~\ref{sec:IP_ipv6head}) ed
 il loro uso è sperimentale.
 
 Il campo \var{sin6\_addr} contiene l'indirizzo a 128 bit usato da IPv6,
 il loro uso è sperimentale.
 
 Il campo \var{sin6\_addr} contiene l'indirizzo a 128 bit usato da IPv6,
-espresso da un vettore di 16 byte. Infine il campo \var{sin6\_scope\_id} è un
-campo introdotto in Linux con il kernel 2.4, per gestire alcune operazioni
-riguardanti il \textit{multicasting}.  Si noti infine che
-\struct{sockaddr\_in6} ha una dimensione maggiore della struttura
-\struct{sockaddr} generica di fig.~\ref{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.
+espresso da un vettore di 16 byte; anche in questo caso esistono alcuni valori
+predediniti, ma essendo il campo un vettore di byte non è possibile assegnarli
+con il calore di una costante. Esistono però le variabili predefinite
+\var{in6addr\_any} (che indica l'indirizzo generico) e \var{in6addr\_loopback}
+(che indica l'indirizzo di loopback) il cui valore può essere copiato in
+questo campo. A queste due variabili si aggiungono le macro
+\macrod{IN6ADDR\_ANY\_INIT} e \macrod{IN6ADDR\_LOOPBACK\_INIT} per effettuare
+delle assegnazioni statiche.
+
+Infine il campo \var{sin6\_scope\_id} è un campo introdotto in Linux con il
+kernel 2.4, per gestire alcune operazioni riguardanti il
+\textit{multicasting}, è supportato solo per gli indirizzi di tipo
+\textit{link-local} (vedi sez.~\ref{sec:IP_ipv6_unicast}) e deve contenere
+l'\textit{interface index} (vedi sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice}) della
+scheda di rete.  Si noti infine che \struct{sockaddr\_in6} ha una dimensione
+maggiore della struttura \struct{sockaddr} generica di
+fig.~\ref{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 (per questo se necessario è opportuno usare
+\struct{sockaddr\_storage}).
 
 
 \subsection{La struttura degli indirizzi locali}
 
 
 \subsection{La struttura degli indirizzi locali}
@@ -601,15 +644,25 @@ fig.~\ref{fig:sock_sa_local_struct}.
   \label{fig:sock_sa_local_struct}
 \end{figure}
 
   \label{fig:sock_sa_local_struct}
 \end{figure}
 
-In questo caso il campo \var{sun\_family} deve essere \constd{AF\_UNIX}, mentre
-il campo \var{sun\_path} deve specificare un indirizzo. Questo ha due forme;
-può essere 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
-\textit{pathname} del file; nel secondo invece \var{sun\_path} inizia con uno
-zero e vengono usati come nome i restanti byte come stringa, senza
-terminazione.
-
+In questo caso il campo \var{sun\_family} deve essere \constd{AF\_UNIX},
+mentre il campo \var{sun\_path} deve specificare un indirizzo. Questo ha due
+forme; può essere ``\textit{named}'' ed in tal caso deve corrispondere ad un
+file (di tipo socket) presente nel filesystem o essere ``\textit{abstract}''
+nel qual caso viene identificato da una stringa univoca in uno spazio di nomi
+astratto. 
+
+Nel primo caso l'indirizzo viene specificato in \var{sun\_path} come una
+stringa (terminata da uno zero) corrispondente al \textit{pathname} del file;
+nel secondo caso (che è specifico di Linux e non portabile) \var{sun\_path}
+deve iniziare con uno zero ed il nome verrà costituito dai restanti byte che
+verranno interpretati come stringa senza terminazione (un byte nullo non ha in
+questo caso nessun significato).
+
+In realtà esiste una terza forma, \textit{unnamed}, che non è possibile
+indicare in fase di scrittura, ma che è quella che viene usata quando si legge
+l'indirizzo di un socket anonimo creato con \texttt{socketpair}; in tal caso
+la struttura restituita è di dimensione \code{sizeof(sa\_family\_t)}, quindi
+\var{sun\_path} non esiste e non deve essere referenziato.
 
 \subsection{La struttura degli indirizzi AppleTalk}
 \label{sec:sock_sa_appletalk}
 
 \subsection{La struttura degli indirizzi AppleTalk}
 \label{sec:sock_sa_appletalk}
@@ -648,14 +701,16 @@ Il campo \var{sat\_family} deve essere sempre \constd{AF\_APPLETALK}, mentre
 il campo \var{sat\_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
 il campo \var{sat\_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 \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:endianness}); esso è composto da un parte di rete
-data dal campo \var{s\_net}, che può assumere il valore \constd{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 può prendere il valore generico
-\constd{AT\_ANYNODE} che indica anche il nodo corrente, ed il valore
-\constd{ATADDR\_BCAST} che indica tutti i nodi della rete.
+la \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:endianness}); esso è
+composto da un parte di rete data dal campo \var{s\_net}, che può assumere il
+valore \constd{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
+può prendere il valore generico \constd{AT\_ANYNODE} che indica anche il nodo
+corrente, ed il valore \constd{ATADDR\_BCAST} che indica tutti i nodi della
+rete.
 
 
 \subsection{La struttura degli indirizzi dei \textit{packet socket}}
 
 
 \subsection{La struttura degli indirizzi dei \textit{packet socket}}
@@ -683,12 +738,14 @@ comunque il pacchetto, riempiendo gli opportuni campi della struttura
 \struct{sockaddr\_ll} ad esso associata.
 
 Si usano invece socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM} quando si vuole operare a
 \struct{sockaddr\_ll} ad esso associata.
 
 Si usano invece socket di tipo \const{SOCK\_DGRAM} quando si vuole operare a
-livello di rete. In questo caso in fase di ricezione l'intestazione del
-protocollo di collegamento viene rimossa prima di passare il resto del
-pacchetto all'utente, mentre in fase di trasmissione viene creata una
-opportuna intestazione per il protocollo a livello di collegamento
-utilizzato, usando le informazioni necessarie che devono essere specificate
-sempre con una struttura \struct{sockaddr\_ll}.
+livello di rete. 
+
+In questo caso in fase di ricezione l'intestazione del protocollo di
+collegamento viene rimossa prima di passare il resto del pacchetto all'utente,
+mentre in fase di trasmissione viene creata una opportuna intestazione per il
+protocollo a livello di collegamento utilizzato, usando le informazioni
+necessarie che devono essere specificate sempre con una struttura
+\struct{sockaddr\_ll}.
 
 Nella creazione di un \textit{packet socket} il valore dell'argomento
 \param{protocol} di \func{socket} serve a specificare, in \textit{network
 
 Nella creazione di un \textit{packet socket} il valore dell'argomento
 \param{protocol} di \func{socket} serve a specificare, in \textit{network
@@ -705,7 +762,8 @@ con la \textit{capability} \const{CAP\_NET\_RAW}.
 Una volta aperto un \textit{packet socket}, tutti i pacchetti del protocollo
 specificato passeranno attraverso di esso, qualunque sia l'interfaccia da cui
 provengono; se si vuole limitare il passaggio ad una interfaccia specifica
 Una volta aperto un \textit{packet socket}, tutti i pacchetti del protocollo
 specificato passeranno attraverso di esso, qualunque sia l'interfaccia da cui
 provengono; se si vuole limitare il passaggio ad una interfaccia specifica
-occorre usare la funzione \func{bind} per agganciare il socket a quest'ultima.
+occorre usare la funzione \func{bind} (vedi sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}) per
+agganciare il socket a quest'ultima.
 
 \begin{figure}[!htb]
   \footnotesize \centering
 
 \begin{figure}[!htb]
   \footnotesize \centering
@@ -726,19 +784,20 @@ scrivere tutto direttamente nel pacchetto, quindi la struttura non serve più a
 specificare gli indirizzi. Essa mantiene questo ruolo solo per i socket di
 tipo \const{SOCK\_DGRAM}, per i quali permette di specificare i dati necessari
 al protocollo di collegamento, mentre viene sempre utilizzata in lettura (per
 specificare gli indirizzi. Essa mantiene questo ruolo solo per i socket di
 tipo \const{SOCK\_DGRAM}, per i quali permette di specificare i dati necessari
 al protocollo di collegamento, mentre viene sempre utilizzata in lettura (per
-entrambi i tipi di socket), per la ricezione dei dati relativi a ciascun
+entrambi i tipi di socket), per la ricezione dei dati relativi a ciascun
 pacchetto.
 
 Al solito il campo \var{sll\_family} deve essere sempre impostato al valore
 \constd{AF\_PACKET}. Il campo \var{sll\_protocol} indica il protocollo scelto,
 e deve essere indicato in \textit{network order}, facendo uso delle costanti
 simboliche definite in \file{linux/if\_ether.h}. Il campo \var{sll\_ifindex} è
 pacchetto.
 
 Al solito il campo \var{sll\_family} deve essere sempre impostato al valore
 \constd{AF\_PACKET}. Il campo \var{sll\_protocol} indica il protocollo scelto,
 e deve essere indicato in \textit{network order}, facendo uso delle costanti
 simboliche definite in \file{linux/if\_ether.h}. Il campo \var{sll\_ifindex} è
-l'indice dell'interfaccia, che, in caso di presenza di più interfacce dello
-stesso tipo (se ad esempio si hanno più schede Ethernet), permette di
-selezionare quella con cui si vuole operare (un valore nullo indica qualunque
-interfaccia).  Questi sono i due soli campi che devono essere specificati
-quando si vuole selezionare una interfaccia specifica, usando questa struttura
-con la funzione \func{bind}.
+l'indice dell'interfaccia (l'\textit{inxterface index} (vedi
+sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice}) che in caso di presenza di più
+interfacce dello stesso tipo (se ad esempio si hanno più schede Ethernet),
+permette di selezionare quella con cui si vuole operare (un valore nullo
+indica qualunque interfaccia).  Questi sono i due soli campi che devono essere
+specificati quando si vuole selezionare una interfaccia specifica, usando
+questa struttura con la funzione \func{bind}.
 
 I campi \var{sll\_halen} e \var{sll\_addr} indicano rispettivamente
 l'indirizzo associato all'interfaccia sul protocollo di collegamento e la
 
 I campi \var{sll\_halen} e \var{sll\_addr} indicano rispettivamente
 l'indirizzo associato all'interfaccia sul protocollo di collegamento e la
@@ -808,7 +867,7 @@ funzioni sono \funcd{htonl}, \funcd{htons}, \funcd{ntohl} e \funcd{ntohs} ed i
 rispettivi prototipi sono:
 
 \begin{funcproto}{
 rispettivi prototipi sono:
 
 \begin{funcproto}{
-\fhead{netinet/in.h}
+\fhead{arpa/inet.h}
 \fdecl{unsigned long int htonl(unsigned long int hostlong)}
 \fdesc{Converte l'intero a 32 bit \param{hostlong} dal formato della macchina a
   quello della rete.} 
 \fdecl{unsigned long int htonl(unsigned long int hostlong)}
 \fdesc{Converte l'intero a 32 bit \param{hostlong} dal formato della macchina a
   quello della rete.} 
@@ -816,11 +875,11 @@ rispettivi prototipi sono:
 \fdesc{Converte l'intero a 16 bit \param{hostshort} dal formato della macchina a
   quello della rete.}
 \fdecl{unsigned long int ntohl(unsigned long int netlong)}
 \fdesc{Converte l'intero a 16 bit \param{hostshort} dal formato della macchina a
   quello della rete.}
 \fdecl{unsigned long int ntohl(unsigned long int netlong)}
-\fdesc{Converte l'intero a 32 bit \param{netlong} dal formato della rete a quello
-  della macchina.}
+\fdesc{Converte l'intero a 32 bit \param{netlong} dal formato della rete a
+  quello della macchina.}
 \fdecl{unsigned sort int ntohs(unsigned short int netshort)}
 \fdecl{unsigned sort int ntohs(unsigned short int netshort)}
-\fdesc{Converte l'intero a 16 bit \param{netshort} dal formato della rete a quello
-  della macchina.}
+\fdesc{Converte l'intero a 16 bit \param{netshort} dal formato della rete a
+  quello della macchina.}
 }
 
 {Tutte le funzioni restituiscono il valore convertito, e non prevedono
 }
 
 {Tutte le funzioni restituiscono il valore convertito, e non prevedono
@@ -841,63 +900,112 @@ sempre utilizzate, anche quando potrebbero non essere necessarie, in modo da
 assicurare la portabilità del codice su tutte le architetture.
 
 
 assicurare la portabilità del codice su tutte le architetture.
 
 
-\subsection{Le funzioni \func{inet\_aton}, \func{inet\_addr} e 
-  \func{inet\_ntoa}}
+\subsection{Le funzioni di conversione per gli indirizzi IPv4}
 \label{sec:sock_func_ipv4}
 
 \label{sec:sock_func_ipv4}
 
-Un secondo insieme di funzioni di manipolazione serve per passare dal formato
-binario usato nelle strutture degli indirizzi alla rappresentazione simbolica
-dei numeri IP che si usa normalmente.
+Un secondo insieme di funzioni di manipolazione è quello che serve per passare
+dalla rappresentazione simbolica degli indirizzi IP al formato binario
+previsto dalla struttura degli indirizzi di
+fig.~\ref{fig:sock_sa_ipv4_struct}, e viceversa. La notazione più comune è la
+cosiddetta notazione \itindex{dotted-decimal} \textit{dotted-decimal}, che
+prevede che gli indirizzi IPv4 siano indicati con l'espressione del valore
+numerico decimale di ciascuno dei 4 byte che li costituiscono separati da un
+punto (ad esempio \texttt{192.168.0.1}).
+
+In realtà le funzioni che illustreremo supportano una notazione che più
+propriamente dovrebbe esser chiamata \textit{numbers-and-dot} in quanto il
+valore può essere indicato con numeri espressi sia in decimale, che in ottale
+(se indicati apponendo uno zero) che in esadecimale (se indicati apponendo
+\texttt{0x}). Inoltre per la parte meno significativa dell'espressione, quella
+che riguarda l'indirizzo locale, si può usare, eliminando altrettanti punti,
+valori a 16 o a 24 bit, e togliendo tutti i punti, si può usare anche
+direttamente un valore numerico a 32 bit.\footnote{la funzionalità si trova
+  anche in gran parte dei programmi che usano indirizzi di rete, e deriva
+  direttamente da queste funzioni.}
+
+Tradizionalmente la conversione di un indirizzo \textit{dotted-decimal} al
+valore numerico veniva eseguita dalla funzione \funcd{inet\_addr} (prevista
+fin dalle origini in BSD e inclusa in POSIX.1-2001) il cui prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{arpa/inet.h}
+\fdecl{in\_addr\_t inet\_addr(const char *strptr)}
+\fdesc{Converte la stringa dell'indirizzo \textit{dotted decimal} in nel
+  numero IP in network order.} 
+}
 
 
-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{192.168.0.1}) 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:
-\begin{functions}
-  \headdecl{arpa/inet.h}
-  
-  \funcdecl{in\_addr\_t inet\_addr(const char *strptr)} Converte la stringa
-  dell'indirizzo \textit{dotted decimal} in nel numero IP in network order.
+{La funzione ritorna il valore dell'indirizzo in caso di successo e
+  \const{INADDR\_NONE} per un errore e non genera codici di errore.}
+\end{funcproto}
 
 
-  \funcdecl{int inet\_aton(const char *src, struct in\_addr *dest)} Converte
-  la stringa dell'indirizzo \textit{dotted decimal} in un indirizzo IP.
+La prima funzione, \func{inet\_addr}, restituisce l'indirizzo a 32 bit in
+\textit{network order} (del tipo \type{in\_addr\_t}) a partire dalla stringa
+passata nell'argomento \param{strptr}. In caso di errore (quando la stringa
+non esprime un indirizzo valido) restituisce invece il valore
+\const{INADDR\_NONE}, che tipicamente sono trentadue bit a uno.  Questo però
+comporta che la stringa \texttt{255.255.255.255}, che pure è un indirizzo
+valido, non può essere usata con questa funzione dato che genererebe comunque
+un errore; per questo motivo essa è generalmente deprecata in favore di
+\func{inet\_aton}.
+
+Per effettuare la conversione inversa la funzione usata tradizionalmente è
+\funcd{inet\_ntoa}, anch'essa presente fin da BSD 4.3, in cui si riprende la
+notazione già vista in sez.~\ref{sec:sock_func_ord} che usa la lettera
+\texttt{n} come mnemonico per indicare la rete ed \texttt{a} (per ASCII) come
+mnemonico per indicare la stringa corrispodente all'indirizzo; il suo
+prototipo è:
 
 
-  \funcdecl{char *inet\_ntoa(struct in\_addr addrptr)}
-  Converte un indirizzo IP in una stringa \textit{dotted decimal}.
+\begin{funcproto}{
+\fhead{arpa/inet.h}
+\fdecl{char *inet\_ntoa(struct in\_addr addrptr)}
+\fdesc{Converte un indirizzo IP in una stringa \textit{dotted decimal}.} 
+}
 
 
-  \bodydesc{Tutte queste le funzioni non generano codice di errore.}
-\end{functions}
+{La funzione l'indirizzo della stringa con il valore dell'indirizzo convertito
+  e non prevede errori.}
+\end{funcproto}
 
 
-La prima funzione, \func{inet\_addr}, restituisce l'indirizzo a 32 bit in
-network order (del tipo \type{in\_addr\_t}) a partire dalla stringa passata
-nell'argomento \param{strptr}. In caso di errore (quando la stringa non esprime
-un indirizzo valido) restituisce invece il valore \const{INADDR\_NONE} che
-tipicamente sono trentadue bit a uno.  Questo però 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
-di \func{inet\_aton}.
-
-La funzione \func{inet\_aton} converte la stringa puntata da \param{src}
-nell'indirizzo binario che viene memorizzato nell'opportuna struttura
-\struct{in\_addr} (si veda fig.~\ref{fig:sock_sa_ipv4_struct}) situata
-all'indirizzo dato dall'argomento \param{dest} (è espressa in questa forma in
-modo da poterla usare direttamente con il puntatore usato per passare la
-struttura degli indirizzi). La funzione restituisce un valore diverso da zero
-se l'indirizzo è valido e la conversione ha successo e 0 in caso contrario.
-Se usata con \param{dest} inizializzato a \val{NULL} effettua la validazione
-dell'indirizzo.
-
-L'ultima funzione, \func{inet\_ntoa}, converte il valore a 32 bit
-dell'indirizzo (espresso in \textit{network order}) restituendo il puntatore
-alla stringa che contiene l'espressione in formato dotted decimal. Si deve
-tenere presente che la stringa risiede in memoria statica, per cui questa
-funzione non è rientrante.
-
-
-\subsection{Le funzioni \func{inet\_pton} e \func{inet\_ntop}}
+La funzione converte il valore a 32 bit dell'indirizzo, espresso in
+\textit{network order}, e preso direttamente con un puntatore al relativo
+campo della struttura degli indirizzi, restituendo il puntatore alla stringa
+che contiene l'espressione in formato \textit{dotted-decimal}. Si deve tenere
+presente che la stringa risiede in un segmento di memoria statica, per cui
+viene riscritta ad ogni chiamata e la funzione non è rientrante.
+
+Per rimediare ai problemi di \funcd{inet\_addr} è stata sostituita da
+\funcd{inet\_aton}, che però non è stata standardizzata e non è presente in
+POSIX.1-2001, anche se è definita sulla gran parte dei sistemi Unix; il suo
+prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{arpa/inet.h}
+\fdecl{int inet\_aton(const char *src, struct in\_addr *dest)}
+\fdesc{Converte la stringa dell'indirizzo \textit{dotted decimal} in un
+  indirizzo IP.}
+}
+
+{La funzione ritorna un valore non nullo in caso di successo e $0$ per un
+  errore e non genera codici di errore.}
+\end{funcproto}
+
+La funzione converte la stringa puntata da \param{src} nell'indirizzo binario
+che viene memorizzato nell'opportuna struttura \struct{in\_addr} (si veda
+fig.~\ref{fig:sock_sa_ipv4_struct}) situata all'indirizzo dato
+dall'argomento \param{dest} (è espressa in questa forma in modo da poterla
+usare direttamente con il puntatore usato per passare la struttura degli
+indirizzi). La funzione restituisce un valore diverso da zero se l'indirizzo è
+valido e la conversione ha successo e 0 in caso contrario. Se usata
+con \param{dest} inizializzato a \val{NULL} può essere usata per effettuare la
+validazione dell'indirizzo espresso da \param{src}.
+
+Oltre a queste tre funzioni esistono le ulteriori \funcm{inet\_lnaof},
+\funcm{inet\_netof} e \funcm{inet\_makeaddr} che assumono la ormai obsoleta e
+deprecata suddivisione in classi degli indirizzi IP per fornire la parte di
+rete e quella di indirizzo locale. Ad oggi il loro uso non ha più alcun senso
+per ciò non le tratteremo.
+
+
+\subsection{Le funzioni di conversione per indirizzi IP generici}
 \label{sec:sock_conv_func_gen}
 
 Le tre funzioni precedenti sono limitate solo ad indirizzi IPv4, per questo
 \label{sec:sock_conv_func_gen}
 
 Le tre funzioni precedenti sono limitate solo ad indirizzi IPv4, per questo
@@ -911,47 +1019,61 @@ Entrambe le funzioni accettano l'argomento \param{af} che indica il tipo di
 indirizzo, e che può essere soltanto \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}. La
 prima funzione, \funcd{inet\_pton}, serve a convertire una stringa in un
 indirizzo; il suo prototipo è:
 indirizzo, e che può essere soltanto \const{AF\_INET} o \const{AF\_INET6}. La
 prima funzione, \funcd{inet\_pton}, serve a convertire una stringa in un
 indirizzo; il suo prototipo è:
-\begin{prototype}{sys/socket.h}
-{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 \param{af} specifica
-    una famiglia di indirizzi non valida, con \var{errno} che assume il valore
-    \errcode{EAFNOSUPPORT}, un valore nullo se \param{src} non rappresenta un
-    indirizzo valido, ed un valore positivo in caso di successo.}
-\end{prototype}
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/socket.h}
+\fdecl{int inet\_pton(int af, const char *src, void *addr\_ptr)} 
+\fdesc{Converte l'indirizzo espresso tramite una stringa nel valore numerico.} 
+}
+
+{La funzione ritorna $1$ in caso di successo, $0$ se \param{src} non contiene
+  una rappresentazione valida per la famiglia di indirizzi indicati
+  da \param{af} e $-1$ se \param{af} specifica una famiglia di indirizzi non
+  valida, e solo in quest'ultimo caso  \var{errno} assumerà il valore
+  \errcode{EAFNOSUPPORT}.
+}
+\end{funcproto}
 
 La funzione converte la stringa indicata tramite \param{src} nel valore
 numerico dell'indirizzo IP del tipo specificato da \param{af} che viene
 
 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 \param{addr\_ptr}, la funzione
-restituisce un valore positivo in caso di successo, nullo se la stringa non
-rappresenta un indirizzo valido, e negativo se \param{af} specifica una
-famiglia di indirizzi non valida.
+memorizzato all'indirizzo puntato da \param{addr\_ptr}. La funzione supporta
+per IPv4 la sola notazione \textit{dotted-decimal}, e non quella più completa
+\textit{number-and-dot} che abbiamo visto per \func{inet\_aton}. Per IPv6 la
+notazione prevede la suddivisione dei 128 bit dell'indirizzo in 16 parti di 16
+bit espresse con valori esadecimali separati dal carattere ``\texttt{:}'' ed
+una serie di valori nulli possono essere sostituiti (una sola volta, sempre a
+partire dalla sinistra) con la notazione ``\texttt{::}'', un esempio di
+indirizzo in questa forma potrebbe essere \texttt{2001:db8::8:ba98:2078:e3e3},
+per una descrizione più completa si veda sez.~\ref{sec:IP_ipv6_notation}.
 
 La seconda funzione di conversione è \funcd{inet\_ntop} che converte un
 indirizzo in una stringa; il suo prototipo è:
 
 La seconda funzione di conversione è \funcd{inet\_ntop} che converte un
 indirizzo in una stringa; il suo prototipo è:
-\begin{prototype}{sys/socket.h}
-  {char *inet\_ntop(int af, const void *addr\_ptr, char *dest, size\_t len)}
-  Converte l'indirizzo dalla relativa struttura in una stringa simbolica.
-  \bodydesc{La funzione restituisce un puntatore non nullo alla stringa
-    convertita in caso di successo e \val{NULL} in caso di fallimento, nel
-    qual caso \var{errno} assume i valori: 
-    \begin{errlist}
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/socket.h}
+\fdecl{char *inet\_ntop(int af, const void *addr\_ptr, char *dest, size\_t len)}
+\fdesc{Converte l'indirizzo dalla relativa struttura in una stringa simbolica.} 
+}
+
+{La funzione ritorna un puntatore non nullo alla stringa convertita in caso di
+  successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno
+  dei valori:
+  \begin{errlist}
     \item[\errcode{ENOSPC}] le dimensioni della stringa con la conversione
       dell'indirizzo eccedono la lunghezza specificata da \param{len}.
     \item[\errcode{ENOAFSUPPORT}] la famiglia di indirizzi \param{af} non è
       una valida.
     \item[\errcode{ENOSPC}] le dimensioni della stringa con la conversione
       dell'indirizzo eccedono la lunghezza specificata da \param{len}.
     \item[\errcode{ENOAFSUPPORT}] la famiglia di indirizzi \param{af} non è
       una valida.
-  \end{errlist}}
-\end{prototype}
+  \end{errlist}
+}
+\end{funcproto}
+
 
 La funzione converte la struttura dell'indirizzo puntata da \param{addr\_ptr}
 in una stringa che viene copiata nel buffer puntato dall'indirizzo
 \param{dest}; questo deve essere preallocato dall'utente e la lunghezza deve
 essere almeno \constd{INET\_ADDRSTRLEN} in caso di indirizzi IPv4 e
 \constd{INET6\_ADDRSTRLEN} per indirizzi IPv6; la lunghezza del buffer deve
 
 La funzione converte la struttura dell'indirizzo puntata da \param{addr\_ptr}
 in una stringa che viene copiata nel buffer puntato dall'indirizzo
 \param{dest}; questo deve essere preallocato dall'utente e la lunghezza deve
 essere almeno \constd{INET\_ADDRSTRLEN} in caso di indirizzi IPv4 e
 \constd{INET6\_ADDRSTRLEN} per indirizzi IPv6; la lunghezza del buffer deve
-comunque venire specificata attraverso il parametro \param{len}.
+comunque essere specificata con il parametro \param{len}.
 
 Gli indirizzi vengono convertiti da/alle rispettive strutture di indirizzo
 (una struttura \struct{in\_addr} per IPv4, e una struttura \struct{in6\_addr}
 
 Gli indirizzi vengono convertiti da/alle rispettive strutture di indirizzo
 (una struttura \struct{in\_addr} per IPv4, e una struttura \struct{in6\_addr}
@@ -959,11 +1081,6 @@ per IPv6), che devono essere precedentemente allocate e passate attraverso il
 puntatore \param{addr\_ptr}; l'argomento \param{dest} di \func{inet\_ntop} non
 può essere nullo e deve essere allocato precedentemente.
 
 puntatore \param{addr\_ptr}; l'argomento \param{dest} di \func{inet\_ntop} non
 può essere nullo e deve essere allocato precedentemente.
 
-Il formato usato per gli indirizzi in formato di presentazione è la notazione
-\textit{dotted decimal} per IPv4 e quello descritto in
-sez.~\ref{sec:IP_ipv6_notation} per IPv6.
-
-
 
 
 
 
 
 
index ff4aa49a7029aa17aea6f67ac9d8a8914a5acf0c..b40881921daf1b3946323a5a8f19490d5b13bfcc 100644 (file)
@@ -16,7 +16,7 @@ In questo capitolo tratteremo le basi dei socket TCP, iniziando con una
 descrizione delle principali caratteristiche del funzionamento di una
 connessione TCP; vedremo poi le varie funzioni che servono alla creazione di
 una connessione fra client e server, fornendo alcuni esempi elementari, e
 descrizione delle principali caratteristiche del funzionamento di una
 connessione TCP; vedremo poi le varie funzioni che servono alla creazione di
 una connessione fra client e server, fornendo alcuni esempi elementari, e
-finiremo prendendo in esame l'uso dell'I/O multiplexing.
+finiremo prendendo in esame l'uso dell'\textit{I/O multiplexing}.
 
 
 \section{Il funzionamento di una connessione TCP}
 
 
 \section{Il funzionamento di una connessione TCP}