Messi alcuni riferimenti giusti all'urgent data e scritta la versione di
authorSimone Piccardi <piccardi@gnulinux.it>
Sat, 18 Oct 2003 16:30:23 +0000 (16:30 +0000)
committerSimone Piccardi <piccardi@gnulinux.it>
Sat, 18 Oct 2003 16:30:23 +0000 (16:30 +0000)
client che usa l'I/O multiplexing

fileadv.tex
html/gapil.html
signal.tex
sources/TCP_echo.c
sources/TCP_echo_second.c [new file with mode: 0644]
sources/macros.h
tcpsock.tex
tcpsockadv.tex

index 445d9c7..fb516a3 100644 (file)
@@ -149,7 +149,7 @@ il primo, \param{readfds}, verr
 effettuare una lettura, il secondo, \param{writefds}, per verificare la
 possibilità effettuare una scrittura ed il terzo, \param{exceptfds}, per
 verificare l'esistenza di condizioni eccezionali (come i messaggi urgenti su
-un \textit{socket}\index{socket}, vedi \secref{sec:xxx_urgent}).
+un \textit{socket}\index{socket}, vedi \secref{sec:TCP_urgent_data}).
 
 Dato che in genere non si tengono mai sotto controllo fino a
 \const{FD\_SETSIZE} file contemporaneamente la funzione richiede di
index 7024ee8..133db1e 100644 (file)
              </font></a>. Grazie all'opera di Mirko Maischberger abbiamo
              anche una bellissima versione HTML, accessibile nella sezione <a
              href="http://www.lilik.it/~mirko/gapil/gapil.html"> <font
-             face="sans-serif"> <b>online</b> </font></a>, finalmente
+             face="sans-serif"> <b>online</b></font></a>, finalmente
              all'altezza della versione stampabile.
          </td>
        </tr>
index 296d579..20c0f90 100644 (file)
@@ -584,8 +584,8 @@ L'azione predefinita 
   questo può essere usato anche per i file, posto che la \func{fcntl} abbia
   avuto successo.
 \item[\const{SIGURG}] Questo segnale è inviato quando arrivano dei dati
-  urgenti o \textit{out of band} su di un socket\index{socket}; per maggiori
-  dettagli al proposito si veda \secref{sec:xxx_urgent_data}.
+  urgenti o \textit{out-of-band} su di un socket\index{socket}; per maggiori
+  dettagli al proposito si veda \secref{sec:TCP_urgent_data}.
 \item[\const{SIGPOLL}] Questo segnale è equivalente a \const{SIGIO}, è
   definito solo per compatibilità con i sistemi System V.
 \end{basedescript}
index 86b78c2..c8c5c1a 100644 (file)
@@ -26,7 +26,7 @@
  *
  * Usage: echo -h give all info's
  *
- * $Id: TCP_echo.c,v 1.8 2003/08/17 23:03:44 piccardi Exp $
+ * $Id: TCP_echo.c,v 1.9 2003/10/18 16:30:23 piccardi Exp $
  *
  ****************************************************************/
 /* 
@@ -40,6 +40,8 @@
 #include <errno.h>      /* include error codes */
 #include <string.h>     /* include erroro strings definitions */
 
+#include "macros.h"
+
 #define MAXLINE 256
 void usage(void);
 void ClientEcho(FILE * filein, int socket);
@@ -138,26 +140,41 @@ void ClientEcho(FILE * filein, int socket)
 {
     char sendbuff[MAXLINE+1], recvbuff[MAXLINE+1];
     int nread, nwrite; 
-    while (fgets(sendbuff, MAXLINE, filein) != NULL) {
-       nwrite = FullWrite(socket, sendbuff, strlen(sendbuff)); 
-       if (nwrite < 0) {
-           printf("Errore in scrittura: %s", strerror(errno));
-           return;
-       }
-        nread = read(socket, recvbuff, strlen(sendbuff));
-       if (nread < 0) {
-           printf("Errore in lettura: %s\n", strerror(errno));
-           return;
-       }
-       if (nread == 0) {
-           printf("EOF sul socket\n");
-           return;
+    int maxfd;
+    fd_set fset;
+    /* initialize file descriptor set */
+    FD_ZERO(&fset);
+    maxfd = max(fileno(stdin), socket) + 1;
+    while (1) {
+       FD_SET(socket, &fset);        /* set for the socket */
+       FD_SET(fileno(stdin), &fset); /* set for the standard input */
+       select(maxfd, &fset, NULL, NULL, NULL); /* wait for read ready */
+       if (FD_ISSET(fileno(stdin), &fset)) {   /* if ready on stdin */
+           if (fgets(sendbuff, MAXLINE, filein) == NULL) { /* if no input */
+               return;               /* we stopped client */
+           } else {                  /* else we have to write to socket */
+               nwrite = FullWrite(socket, sendbuff, strlen(sendbuff)); 
+               if (nwrite < 0) {     /* on error stop */
+                   printf("Errore in scrittura: %s", strerror(errno));
+                   return;
+               }
+           }
        }
-       recvbuff[nread] = 0;
-       if (fputs(recvbuff, stdout) == EOF) {
-           perror("Errore in scrittura su terminale");
-           return;
+       if (FD_ISSET(socket, &fset)) { /* if ready on socket */ 
+           nread = read(socket, recvbuff, strlen(sendbuff)); /* do read */
+           if (nread < 0) {  /* error condition, stop client */
+               printf("Errore in lettura: %s\n", strerror(errno));
+               return;
+           }
+           if (nread == 0) { /* server closed connection, stop */
+               printf("EOF sul socket\n");
+               return;
+           }
+           recvbuff[nread] = 0;   /* else read is ok, write on stdout */
+           if (fputs(recvbuff, stdout) == EOF) {
+               perror("Errore in scrittura su terminale");
+               return;
+           }
        }
     }
-    return;
 }
diff --git a/sources/TCP_echo_second.c b/sources/TCP_echo_second.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..fcf5a4f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,163 @@
+/* TCP_echo.c
+ * 
+ * Copyright (C) 2001-2003 Simone Piccardi
+ * 
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at
+ * your option) any later version.
+ * 
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
+ * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+ * General Public License for more details.
+ * 
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with this program; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
+ */
+/****************************************************************
+ *
+ * Program TCP_echo.c
+ * Simple TCP client for echo service (port 7)
+ *
+ * Author: Simone Piccardi
+ * Jun. 2001
+ *
+ * Usage: echo -h give all info's
+ *
+ * $Id: TCP_echo_second.c,v 1.1 2003/10/18 16:30:23 piccardi Exp $
+ *
+ ****************************************************************/
+/* 
+ * Include needed headers
+ */
+#include <sys/types.h>   /* predefined types */
+#include <unistd.h>      /* include unix standard library */
+#include <arpa/inet.h>   /* IP addresses conversion utiliites */
+#include <sys/socket.h>  /* socket library */
+#include <stdio.h>      /* include standard I/O library */
+#include <errno.h>      /* include error codes */
+#include <string.h>     /* include erroro strings definitions */
+
+#define MAXLINE 256
+void usage(void);
+void ClientEcho(FILE * filein, int socket);
+void SigTERM_hand(int sig);
+
+/* Program begin */
+int main(int argc, char *argv[])
+{
+/* 
+ * Variables definition  
+ */
+    int sock, i;
+    int reset = 0;
+    struct sockaddr_in serv_add;
+    struct linger ling;
+    /*
+     * Input section: decode parameters passed in the calling 
+     * Use getopt function
+     */
+    opterr = 0;         /* don't want writing to stderr */
+    while ( (i = getopt(argc, argv, "hr")) != -1) {
+       switch (i) {
+       /* 
+        * Handling options 
+        */ 
+       case 'h':  
+           printf("Wrong -h option use\n");
+           usage();
+           return(1);
+           break;
+       case 'r':
+           reset = 1;
+           break;
+       case '?':   /* unrecognized options */
+           printf("Unrecognized options -%c\n",optopt);
+           usage();
+       default:    /* should not reached */
+           usage();
+       }
+    }
+    /* ***********************************************************
+     * 
+     *          Options processing completed
+     *
+     *               Main code beginning
+     * 
+     * ***********************************************************/
+    /* create socket */
+    if ( (sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
+       perror("Socket creation error");
+       return 1;
+    }
+    /* initialize address */
+    memset((void *) &serv_add, 0, sizeof(serv_add)); /* clear server address */
+    serv_add.sin_family = AF_INET;                   /* address type is INET */
+    serv_add.sin_port = htons(7);                    /* echo port is 7 */
+    /* build address using inet_pton */
+    if ( (inet_pton(AF_INET, argv[optind], &serv_add.sin_addr)) <= 0) {
+       perror("Address creation error");
+       return 1;
+    }
+    /* extablish connection */
+    if (connect(sock, (struct sockaddr *)&serv_add, sizeof(serv_add)) < 0) {
+       perror("Connection error");
+       return 1;
+    }
+    /* check if resetting on close is required */
+    if (reset) {
+       printf("Setting reset on close \n");
+       ling.l_onoff = 1;
+       ling.l_linger = 0;      
+       if (setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_LINGER, &ling, sizeof(ling))) {
+           perror("Cannot set linger");
+           exit(1);
+       }
+    }
+    /* do read/write operations */
+    ClientEcho(stdin, sock);
+    /* normal exit */
+    return 0;
+}
+/*
+ * routine to print usage info and exit 
+ */
+void usage(void) {
+    printf("Take daytime from a remote host \n");
+    printf("Usage:\n");
+    printf("  daytime [-h] [-v] [host in dotted decimal form] \n");
+//    printf("  -v        set verbosity on\n");
+    printf("  -r          require reset on closing\n");
+    printf("  -h          print this help\n");
+    exit(1);
+}
+
+void ClientEcho(FILE * filein, int socket) 
+{
+    char sendbuff[MAXLINE+1], recvbuff[MAXLINE+1];
+    int nread, nwrite; 
+    while (fgets(sendbuff, MAXLINE, filein) != NULL) {
+       nwrite = FullWrite(socket, sendbuff, strlen(sendbuff)); 
+       if (nwrite < 0) {
+           printf("Errore in scrittura: %s", strerror(errno));
+           return;
+       }
+        nread = read(socket, recvbuff, strlen(sendbuff));
+       if (nread < 0) {
+           printf("Errore in lettura: %s\n", strerror(errno));
+           return;
+       }
+       if (nread == 0) {
+           printf("EOF sul socket\n");
+           return;
+       }
+       recvbuff[nread] = 0;
+       if (fputs(recvbuff, stdout) == EOF) {
+           perror("Errore in scrittura su terminale");
+           return;
+       }
+    }
+    return;
+}
index 9784c7a..1c978ed 100644 (file)
         (v>>24) | ((v>>8)&0xFF00) | (v<<24) | ((v<<8)&0xFF0000); } )
 #define BE16_TO_LE16(val) ({typeof (val) v= (val);  (v>>8) | (v<<8); } )
 /* 
- * Define a protected, right typed, no side effects macro for min
+ * Define a protected, right typed, no side effects macro for min and max
  */
 #define min(x, y) ({typeof (x) x_ = (x); typeof (y) y_ = (y); \
                   x_ < y_ ? x_ : y_;}) 
+#define max(x, y) ({typeof (x) x_ = (x); typeof (y) y_ = (y); \
+                  x_ > y_ ? x_ : y_;}) 
 /* 
  * debugging print definition
  */
index ae53fd0..2318fb0 100644 (file)
@@ -8,7 +8,7 @@
 %% license is included in the section entitled "GNU Free Documentation
 %% License".
 %%
-\chapter{Socket TCP}
+\chapter{Socket TCP elementari}
 \label{cha:TCP_socket}
 
 In questo capitolo iniziamo ad approfondire la conoscenza dei socket TCP,
@@ -2430,7 +2430,7 @@ la nuova versione della funzione in \figref{fig:TCP_ClientEcho_second}.
   \end{minipage} 
   \normalsize
   \caption{La sezione nel codice della seconda versione della funzione
-    \func{CleintEcho} usata dal client per il servizio \textit{echo}
+    \func{ClientEcho} usata dal client per il servizio \textit{echo}
     modificata per tener conto degli eventuali errori.}
   \label{fig:TCP_ClientEcho_second}
 \end{figure}
index 24c45d2..4498652 100644 (file)
 \label{cha:TCP_advanced}
 
 Esamineremo in questo capitolo le funzionalità più evolute della gestione dei
-socket TCP. 
+socket TCP, come l'uso del I/O multiplexing (trattato in
+\secref{sec:file_multiplexing}) con i socket, l'uso delle opzioni dei socket e
+la gestione dei dati urgenti e \textit{out-of-band}.
 
 
 
-\section{Socket multiplexing}
+\section{Socket I/O multiplexing}
 \label{sec:TCP_sock_multiplexing}
 
 Affronteremo in questa sezione l'utilizzo dell'I/O multiplexing, affrontato in
 \secref{sec:file_multiplexing}, nell'ambito delle applicazioni di rete. Già in
-\ref{sec:TCP_server_crash} era emerso il problema relativo al client del
+\secref{sec:TCP_server_crash} era emerso il problema relativo al client del
 servizio echo che non era in grado di accorgersi della terminazione precoce
-del server essendo bloccato nella lettura dei dati immessi da tastiera.
+del server, essendo bloccato nella lettura dei dati immessi da tastiera.
 
 Abbiamo visto in \secref{sec:file_multiplexing} quali sono le funzionalità del
 sistema che ci permettono di tenere sotto controllo più file descriptor in
 contemporanea; in quella occasione non abbiamo fatto esempi, in quanto quando
-si tratta con file normali questa tipologia di I/O non viene usata, è invece
-un caso tipico delle applicazioni di rete quello di dover gestire varie
-connessioni da cui possono arrivare dati comuni in maniera asincrona, per cui
-riprenderemo l'argomento in questa sezione.
-
+si tratta con file normali questa tipologia di I/O normalmente non viene
+usata, è invece un caso tipico delle applicazioni di rete quello di dover
+gestire varie connessioni da cui possono arrivare dati comuni in maniera
+asincrona, per cui riprenderemo l'argomento in questa sezione.
 
 
 \subsection{Il comportamento della funzione \func{select} con i socket.}
 \label{sec:TCP_sock_select}
 
 Iniziamo con la prima delle funzioni usate per l'I/O multiplexing,
-\func{select}, il suo funzionamento è già stato descritto in dettaglio in
+\func{select}; il suo funzionamento è già stato descritto in dettaglio in
 \secref{sec:file_multiplexing} e non staremo a ripetere quanto detto lì; 
 sappiamo che la funzione ritorna quando uno o più dei file descriptor messi
 sotto controllo è pronto per la relativa operazione.
 
 In quell'occasione non abbiamo però definito cosa si intende per pronto,
 infatti per dei normali file, o anche per delle pipe, la condizione di essere
-pronti per la lettura o la scrittura è ovvia, lo è un po' meno di meno nel
-caso dei socket, visto che intervengono tutte le possibili condizioni dovute
-alla rete. Occorre allora specificare quali sono le condizioni in cui un
-socket risulta \textsl{pronto} quando viene passato come membro di uno dei tre
-\textit{file descriptor set} usati da \func{select}.
+pronti per la lettura o la scrittura è ovvia; invece lo è molto meno nel caso
+dei socket, visto che possono intervenire tutte una serie di possibili
+condizioni di errore dovute alla rete. Occorre allora specificare chiaramente
+quali sono le condizioni per cui un socket risulta essere ``\textsl{pronto}''
+quando viene passato come membro di uno dei tre \textit{file descriptor set}
+usati da \func{select}.
 
 Le condizioni che fanno si che la funzione \func{select} ritorni segnalando
 che un socket (che sarà riportato nel primo insieme di file descriptor) è
@@ -80,8 +82,8 @@ pronto per la lettura sono le seguenti:
     \secref{sec:TCP_conn_early_abort} una connessione può essere abortita
     dalla ricezione di un segmento RST una volta che è stata completata,
     allora se questo avviene dopo che \func{select} è ritornata, ma prima
-    della chiamata ad \func{accept} quest'ultima, in assenza di altre
-    connessiioni, potrà bloccarsi.}
+    della chiamata ad \func{accept}, quest'ultima, in assenza di altre
+    connessioni, potrà bloccarsi.}
 \end{itemize*}
 
 Le condizioni che fanno si che la funzione \func{select} ritorni segnalando
@@ -109,14 +111,14 @@ Infine c'
 che un socket (che sarà riportato nel terzo insieme di file descriptor) ha una
 condizione di eccezione pendente, e cioè la ricezione sul socket di dati
 \textsl{fuori banda} (o \textit{out-of-band}), una caratteristica specifica
-dei socket TCP su cui torneremo in \secref{sec:TCP_outofband}.
+dei socket TCP su cui torneremo in \secref{sec:TCP_urgent_data}.
 
 Si noti come nel caso della lettura \func{select} si applichi anche ad
-operazioni che non hanno nulla a che fare con l'I/O come il riconoscimento
-della presenza di connessioni pronte, in modo da consentire l'utilizzo di
-\func{accept} in modalità non bloccante. Si noti infine come in caso di errore
-un socket venga sempre riportato come pronto sia per la lettura che per la
-scrittura.
+operazioni che non hanno nulla a che fare con l'I/O di dati come il
+riconoscimento della presenza di connessioni pronte, in modo da consentire
+anche l'utilizzo di \func{accept} in modalità non bloccante. Si noti infine
+come in caso di errore un socket venga sempre riportato come pronto sia per la
+lettura che per la scrittura.
 
 Lo scopo dei due valori di soglia per i buffer di ricezione e di invio è
 quello di consentire maggiore flessibilità nell'uso di \func{select} da parte
@@ -129,11 +131,95 @@ quando c'
   sempre quanti dati invia, mentre non è detto possa conoscere la quantità di
   dati in ricezione; per cui, nella situazione in cui si conosce almeno un
   valore minimo, per evitare la penalizzazione dovuta alla ripetizione delle
-  operazioni di lettura quando per accumulare dati sufficienti, si può
-  lasciare al kernel il compito di impostare un minimo al di sotto del quale
-  il file descriptor, pur avendo disponibili dei dati, non viene letto.}
-
-
+  operazioni di lettura per accumulare dati sufficienti, si può lasciare al
+  kernel il compito di impostare un minimo al di sotto del quale il file
+  descriptor, pur avendo disponibili dei dati, non viene dato per pronto in
+  lettura.}
+
+
+
+\subsection{Un esempio di I/O multiplexing}
+\label{sec:TCP_multiplex_example}
+
+Abbiamo incontrato la problematica tipica che conduce all'uso dell'I/O
+multiplexing nella nostra analisi degli errori in
+\secref{sec:TCP_conn_early_abort}, quando il nostro client non era in grado di
+rendersi conto di errori sulla connessione essendo impegnato nella attesa di
+dati in ingresso dallo standard input.
+
+In questo caso il problema è quello di dover tenere sotto controllo due
+diversi file descriptor, lo standard input, da cui viene letto il testo che
+vogliamo inviare al server, e il socket connesso con il server su cui detto
+testo sarà scritto e dal quale poi si vorrà ricevere la risposta. L'uso
+dell'I/O multiplexing consente di tenere sotto controllo entrambi, senza
+restare bloccati.
+
+Nel nostro caso quello che ci interessa è non essere bloccati in lettura sullo
+standard input in caso di errori sulla connessione o chiusura della stessa da
+parte del server. Entrambi questi casi possono essere rilevati usando
+\func{select}, per quanto detto in \secref{sec:TCP_sock_select}, mettendo
+sotto osservazione i file descriptor per la condizione di essere pronti in
+lettura: sia infatti che si ricevano dati, che la connessione sia chiusa
+regolarmente (con la ricezione di un segmento FIN) che si riceva una
+condizione di errore (con un segmento RST) il socket connesso sarà pronto in
+lettura (nell'ultimo caso anche in scrittura, ma questo non è necessario ai
+nostri scopi).
+
+\begin{figure}[!htb]
+  \footnotesize \centering
+  \begin{minipage}[c]{15.6cm}
+    \includecodesample{listati/ClientEcho_third.c}
+  \end{minipage} 
+  \normalsize
+  \caption{La sezione nel codice della terza versione della funzione
+    \func{ClientEcho} usata dal client per il servizio \textit{echo}
+    modificata per l'uso di \func{select}.}
+  \label{fig:TCP_ClientEcho_third}
+\end{figure}
+
+Riprendiamo allora il codice del client, modificandolo per l'uso di
+\func{select}. Quello che dobbiamo modificare è la funzione \func{ClientEcho}
+di \figref{fig:TCP_ClientEcho_second}, dato che tutto il resto, che riguarda
+le modalità in cui viene stabilita la connessione con il server, resta
+assolutamente identico. La nostra nuova versione di \func{ClientEcho}, la
+terza della serie, è riportata in \figref{fig:TCP_ClientEcho_third}.
+
+In questo caso la funzione comincia (\texttt{\small 8--9}) con la
+cancellazione del file descriptor set \var{fset} e del valore \var{maxfd} da
+passare a \func{select} come massimo per il numero dei file descriptor. Per
+quest'ultimo si usa la macro \code{max} definita nel nostro file
+\file{macro.h} che raccoglie una collezione di macro di preprocessore di varia
+utilità.
+
+La funzione prosegue poi (\texttt{\small 10--41}) con il ciclo principale, che
+viene ripetuto indefinitamente. Per ogni ciclo si reinizializza
+(\texttt{\small 11--12}) il file descriptor set, impostando i valori per il
+file descriptor associato al socket \var{socket} e per lo standard input (il
+cui valore si recupera con la funzione \func{fileno}). Questo è necessario in
+quanto la successiva (\texttt{\small 13}) chiamata a \func{select} comporta
+una modifica dei due bit relativi, che quindi devono essere reimpostati.
+
+Si noti come la chiamata a \func{select} venga eseguita usando come primo
+argomento il valore di \var{maxfd}, precedentemente calcolato, passando poi il
+solo file descriptor set per il controllo dell'attività in lettura, gli altri
+argomenti sono tutti passati come puntatori nulli non interessando né il
+controllo delle altre attività, né l'impostazione di un valore di timeout.
+
+Al ritorno di \func{select} si provvede a controllare quale dei file
+descriptor presneta attività, si comincia (\texttt{\small 14--24}) con il file
+descriptor associato allo standard input. In caso di attività (quando cioè
+\macro{FD_ISSET} ritorna una valore diverso da zero) si esegue (\texttt{\small
+  15}) una \func{fgets} per leggere gli eventuali dati presenti; se non ve ne
+sono (e la funzione restituisce pertanto un puntatore nullo) si ritorna
+immediatamente (\texttt{\small 16}) dato che questo significa che si è chiuso
+lo standard input; altrimenti (\texttt{\small 18--22}) si scrivono i dati sul
+socket, uscendo immediatamente in caso di errore di scrittura.
+
+Controllato lo standard input si passa a controllare (\texttt{\small 25--40})
+il socket connesso, in caso di attività si esegue (\texttt{\small 26}) subito
+una \func{read} di cui si controlla il valore di ritorno; se questo è negativo
+(\texttt{\small 27--30}) si è avuto un errore e pertanto si esce
+immediatamente segnalandolo, se è nullo (\texttt{\small 31--34}) 
 
 
 \section{Le opzioni dei socket}
@@ -141,13 +227,13 @@ quando c'
 
 Dato che la maggior parte delle opzioni dei socket sono relative ai socket
 TCP, ed hanno poi significato analogo quando usate con altri socket, abbiamo
-preferito trattare l'argomento in generale in questa sezione piuttosto che
-nel capitolo dedicato alla trattazione generica dei socket.
+preferito trattare l'argomento in generale in questa sezione piuttosto che nel
+capitolo dedicato alla trattazione generica dei socket.
 
 
 
 \section{I dati \textit{out-of-band}}
-\label{sec:TCP_outofband}
+\label{sec:TCP_urgent_data}
 
 Una caratteristica speciale dei socket TCP è quella della presenza dei
 cosiddetti dati \textit{out-of-band}