void ClientEcho(FILE * filein, int socket)
{
char sendbuff[MAXLINE+1], recvbuff[MAXLINE+1];
- int nread;
- while (fgets(sendbuff, MAXLINE, filein) != NULL) {
- FullWrite(socket, sendbuff, strlen(sendbuff));
- nread = read(socket, recvbuff, strlen(sendbuff));
- recvbuff[nread] = 0;
- fputs(recvbuff, stdout);
+ int nread, nwrite;
+ int maxfd;
+ fd_set fset;
+ int eof = 0;
+ /* initialize file descriptor set */
+ FD_ZERO(&fset);
+ maxfd = max(fileno(filein), socket) + 1;
+ while (1) {
+ FD_SET(socket, &fset); /* set for the socket */
+ if (eof == 0) {
+ FD_SET(fileno(filein), &fset); /* set for the standard input */
+ }
+ select(maxfd, &fset, NULL, NULL, NULL); /* wait for read ready */
+ if (FD_ISSET(fileno(filein), &fset)) { /* if ready on stdin */
+ if (fgets(sendbuff, MAXLINE, filein) == NULL) { /* if no input */
+ eof = 1; /* EOF on input */
+ shutdown(socket, SHUT_WR); /* close write half */
+ FD_CLR(fileno(filein), &fset); /* no more interest on stdin */
+ } 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;
+ }
+ }
+ }
+ 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 */
+ if (eof == 1) {
+ return;
+ } else {
+ printf("EOF prematuro 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;
}
--- /dev/null
+void ClientEcho(FILE * filein, int socket)
+{
+ char sendbuff[MAXLINE+1], recvbuff[MAXLINE+1];
+ int nread;
+ while (fgets(sendbuff, MAXLINE, filein) != NULL) {
+ FullWrite(socket, sendbuff, strlen(sendbuff));
+ nread = read(socket, recvbuff, strlen(sendbuff));
+ recvbuff[nread] = 0;
+ fputs(recvbuff, stdout);
+ }
+ return;
+}
*
* Usage: echo -h give all info's
*
- * $Id: TCP_echo.c,v 1.10 2003/10/19 10:38:27 piccardi Exp $
+ * $Id: TCP_echo.c,v 1.11 2003/10/20 22:44:16 piccardi Exp $
*
****************************************************************/
/*
int nread, nwrite;
int maxfd;
fd_set fset;
+ int eof = 0;
/* initialize file descriptor set */
FD_ZERO(&fset);
maxfd = max(fileno(filein), socket) + 1;
while (1) {
FD_SET(socket, &fset); /* set for the socket */
- FD_SET(fileno(filein), &fset); /* set for the standard input */
+ if (eof == 0) {
+ FD_SET(fileno(filein), &fset); /* set for the standard input */
+ }
select(maxfd, &fset, NULL, NULL, NULL); /* wait for read ready */
if (FD_ISSET(fileno(filein), &fset)) { /* if ready on stdin */
if (fgets(sendbuff, MAXLINE, filein) == NULL) { /* if no input */
- return; /* we stopped client */
+ eof = 1; /* EOF on input */
+ shutdown(socket, SHUT_WR); /* close write half */
+ FD_CLR(fileno(filein), &fset); /* no more interest on stdin */
} else { /* else we have to write to socket */
nwrite = FullWrite(socket, sendbuff, strlen(sendbuff));
if (nwrite < 0) { /* on error stop */
return;
}
if (nread == 0) { /* server closed connection, stop */
- printf("EOF sul socket\n");
- return;
+ if (eof == 1) {
+ return;
+ } else {
+ printf("EOF prematuro sul socket\n");
+ return;
+ }
}
recvbuff[nread] = 0; /* else read is ok, write on stdout */
if (fputs(recvbuff, stdout) == EOF) {
--- /dev/null
+/* 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_third.c,v 1.1 2003/10/20 22:44:16 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 */
+
+#include "macros.h"
+
+#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;
+ int maxfd;
+ fd_set fset;
+ /* initialize file descriptor set */
+ FD_ZERO(&fset);
+ maxfd = max(fileno(filein), socket) + 1;
+ while (1) {
+ FD_SET(socket, &fset); /* set for the socket */
+ FD_SET(fileno(filein), &fset); /* set for the standard input */
+ select(maxfd, &fset, NULL, NULL, NULL); /* wait for read ready */
+ if (FD_ISSET(fileno(filein), &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;
+ }
+ }
+ }
+ 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;
+ }
+ }
+ }
+}
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
\begin{minipage}[c]{15.6cm}
- \includecodesample{listati/ClientEcho.c}
+ \includecodesample{listati/ClientEcho_first.c}
\end{minipage}
\normalsize
\caption{Codice della prima versione della funzione \texttt{ClientEcho} per
introdotte una serie di nuove opzioni che ci saranno utili per il debug, è
mostrata in \figref{fig:TCP_echo_server_code_second}, dove si sono riportate
la sezioni di codice modificate nella seconda versione del programma, il
-sorgente completo di quest'ultimo si trova nel file
-\file{TCP\_echod\_second.c} dei sorgenti allegati alla guida.
+codice completo di quest'ultimo si trova nel file \file{TCP\_echod\_second.c}
+dei sorgenti allegati alla guida.
La prima modifica effettuata è stata quella di introdurre una nuova opzione a
riga di comando, \texttt{-c}, che permette di richiedere il comportamento
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}.
+terza della serie, è riportata in \figref{fig:TCP_ClientEcho_third}, il codice
+completo si trova nel file \file{TCP\_echo\_third.c} dei sorgenti allegati alla
+guida.
In questo caso la funzione comincia (\texttt{\small 8--9}) con l'azzeramento
del file descriptor set \var{fset} e l'impostazione del valore \var{maxfd}, da
\func{select} per la ricezione di un errore di \errcode{ECONNRESET}.
-
-
\subsection{La funzione \func{shutdown}}
\label{sec:TCP_shutdown}
Il problema che si pone è che se la chiusura del socket è effettuata con la
funzione \func{close}, come spiegato in \secref{sec:TCP_func_close}, si perde
ogni possibilità di poter rileggere quanto l'altro capo può continuare a
-scrivere. Per poter permettere allora
+scrivere. Per poter permettere allora di segnalare che si è concluso con la
+scrittura, continuando al contempo a leggere quanto può provenire dall'altro
+capo del socket si può allora usare la funzione \funcd{shutdown}, il cui
+prototipo è:
+\begin{prototype}{sys/socket.h}
+{int shutdown(int sockfd, int how)}
+
+Chiude un lato della connessione fra due socket.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ENOTSOCK}] il file descriptor non corrisponde a un socket.
+ \item[\errcode{ENOTCONN}] il socket non è connesso.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EBADF}.}
+\end{prototype}
+
+La funzione prende come primo argomento il socket \param{sockfd} su cui si
+vuole operare e come secondo argomento un valore intero \param{how} che indica
+la modalità di chiusura del socket, quest'ultima può prendere soltanto tre
+valori:
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+\item[\macro{SHUT\_RD}] chiude il lato in lettura del socket, non sarà più
+ possibile leggere dati da esso, tutti gli eventuali dati trasmessi
+ dall'altro capo del socket saranno automaticamente scartati dal kernel, che,
+ in caso di socket TCP, provvederà comunque ad inviare i relativi segmenti di
+ ACK.
+\item[\macro{SHUT\_WR}] chiude il lato in scrittura del socket, non sarà più
+ possibile scrivere dati su di esso. Nel caso di socket TCP la chiamata causa
+ l'emissione di un segmento FIN, secondo la procedura chiamata
+ \textit{half-close}. Tutti i dati presenti nel buffer di scrittura prima
+ della chiamata saranno inviati, seguiti dalla sequenza di chiusura
+ illustrata in \secref{sec:TCP_conn_term}.
+\item[\macro{SHUT\_RDWR}] chiude sia il lato in lettura che quello in
+ scrittura del socket. È equivalente alla chiamata in sequenza con
+ \macro{SHUT\_RD} e \macro{SHUT\_WR}.
+\end{basedescript}
+
+Ci si può chiedere quale sia l'utilità di avere introdotto \macro{SHUT\_RDWR}
+quando questa sembra rendere \funcd{shutdown} del tutto equivalente ad una
+\func{close}. In realtà non è così, esiste infatti un'altra differenza con
+\func{close}, più sottile. Finora infatti non ci siamo presi la briga di
+sottolineare in maniera esplicita che come per i file e le fifo, anche per i
+socket possono esserci più riferimenti contemporanei ad uno stesso socket. Per
+cui si avrebbe potuto avere l'impressione che sia una corrispondenza univoca
+fra un socket ed il file descriptor con cui vi si accede. Questo non è
+assolutamente vero, (e lo abbiamo già visto nel codice del server di
+\figref{fig:TCP_echo_server_first_code}), ed è invece assolutamente normale
+che, come per gli altri oggetti, ci possano essere più file descriptor che
+fanno riferimento allo stesso socket.
+
+Allora se avviene uno di questi casi quello che succederà è che la chiamata a
+\func{close} darà effettivamente avvio alla sequenza di chiusura di un socket
+soltanto quando il numero di riferimenti a quest'ultimo diventerà nullo.
+Fintanto che ci sono file descriptor che fanno riferimento ad un socket
+\func{close} si limiterà a deallocare nel processo corrente il file descriptor
+utilizzato, ma il socket resterà pienamente accessibile attraverso gli altri
+riferimenti.Se torniamo all'esempio di \figref{fig:TCP_echo_server_first_code}
+abbiamo infatti che le due \func{close} (sul socket connesso nel padre e sul
+socket in ascolto nel figlio), restando comunque altri riferimenti attivi (al
+socket connesso nel figlio e a quello in ascolto nel padre) non effettuano
+nessuna chiusura effettiva.
+
+Questo non avviene affatto se si usa \func{shutdown} al posto di \func{close},
+in questo caso infatti la chiusura del socket viene effettuata immediatamente,
+indipendentemente dalla presenza di altri riferimenti attivi, e pertanto sarà
+ovviamente efficace anche per tutti gli altri file descriptor con cui si fa
+riferimento allo stesso socket.
+
+Il caso più comune di uso di \func{shutdown} è comunque quello della chiusura
+del lato in scrittura, per segnalare all'altro capo della connessione che si è
+concluso l'invio dei dati, restando comunque in grado di ricevere quanto
+ancora questi potrà inviarci. Questo è ad esempio l'uso che ci serve per
+rendere finalmente completo il nostro esempio sul servizio echo. Il nostro
+client infatti presenta ancora un problema, che nell'uso che finora ne abbiamo
+fatto non è emerso, ma che ci aspetta dietro l'angolo non appena usciamo
+dall'uso interattivo e proviamo ad eseguirlo redirigendo standard input e
+standard output. Così se eseguiamo:
+\begin{verbatim}
+[piccardi@gont sources]$ ./echo 192.168.1.1 < ../fileadv.tex > copia
+\end{verbatim}%$
+vedremo che il file \texttt{copia} risulta mancare della parte finale.
+
+Per capire cosa avviene in questo caso occorre tenere presente come avviene la
+comunicazione via rete; quando redirigiamo lo standard input il nostro client
+inizierà a leggere il contenuto del file \texttt{../fileadv.tex} a blocchi di
+dimensione massima pari a \texttt{MAXLINE} per poi scriverlo, alla massima
+velocità consentitagli dalla rete, sul socket. Dato che la connessione è con
+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, detto RTT (da \textit{Round Trip Time} può essere
+stimato con l'uso del comando \cmd{ping}. Ma mantre il pacchetti sono in
+transito sulla rete il client continua a leggere e a scrivere fintanto che il
+file in ingresso finisce.
+
+A questo punto, se torniamo al codice mostrato in
+\figref{fig:TCP_ClientEcho_third}, notiamo che non appena viene ricevuto un
+end-of-file in ingresso il nostro client termina. Nel caso interattivo, in cui
+si inviavano brevi stringe una alla volta, c'era sempre il tempo di eseguire
+la lettura completa di quanto il server rimandava indietro. In questo caso
+però quando il client termina, essendo la comunicazione a piena velocità, ci
+saranno ancora pacchetti in transito sulla rete, ma siccome il client esce
+immediatamente dopo la fine del file in ingresso, questi non faranno a tempo a
+completare il percorso e verranno persi.
+
+Per evitare questo tipo di problema occorre, invece di uscire, usare
+\func{shutdown} per effettuare la chiusura del socket in scrittura una volta
+completata la lettura del file in ingresso. In questo modo il client segnalerà
+al server la chiusura del flusso dei dati, ma potrà continuare a leggere
+quanto il server gli sta ancora inviando fino a quando quest'ultimo,
+riconosciuta la chiusura del socket in scrittura da parte del client,
+effettuerà la chiusura dello stesso a sua volta. Solo alla ricezione della
+chiusura del socket da parte del server, si potrà essere sicuri della
+ricezione di tutti i dati prima della terminazione della connessione.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15.6cm}
+ \includecodesample{listati/ClientEcho.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La sezione nel codice della versione finale della funzione
+ \func{ClientEcho}, che usa \func{shutdown} per una conclusione corretta
+ della connessione.}
+ \label{fig:TCP_ClientEcho}
+\end{figure}
+
+Si è allora riportato in \figref{fig:TCP_ClientEcho} la versione finale della
+nostra funzione \func{ClientEcho}, in grado di gestire correttamente l'intero
+flusso di dati fra client e server. Il codice completo del client,
+comprendente la gestione delle opzioni a riga di comando e le istruzioni per
+la creazione della connessione, si trova nel file \file{TCP\_echo.c},
+distribuito coi sorgenti allegati alla guida.
+
+La nuova versione è molto simile alla precedente di
+\figref{fig:TCP_ClientEcho_third}; la prima differenza è l'introduzione
+(\texttt{\small 7}) della variabile \var{eof}, inizializzata ad un valore
+nullo, che serve a mantenere traccia dell'avvenuta conclusione della lettura
+del file in ingresso.
+
+La seconda modifica (\texttt{\small 12--15}) è stata quella di rendere
+subordinato ad un valore nullo di \var{eof} l'impostazione del file descriptor
+set per l'osservazione dello standard input. Se infatti il valore di \var{eof}
+è non nullo significa che si è già raggiunta la fine del file in ingresso ed è
+pertanto inutile continuare a tenere sotto controllo lo standard input nella
+successiva (\texttt{\small 16}) chiamata a \func{select}.
+
+Le maggiori modifiche rispetto alla precedente versione sono invece nella
+gestione (\texttt{\small 18--22}) del caso in cui la lettura con \func{fgets}
+restitisca un valore nullo, indice della fine del file, che prima causava
+l'immediato ritorno della funzione. In questo caso prima (\texttt{\small 19})
+si imposta opportunamente \var{eof} ad un valore non nullo, dopo di che
+(\texttt{\small 20}) si effettua la chiusura del lato in scrittura del socket
+con \func{shutdown}. Infine (\texttt{\small 21}) si usa la macro
+\macro{FD\_CLR} per togliere lo standard input dal file descriptor set.
+
+In questo modo anche se la lettura del file in ingresso è conclusa, la
+funzione non esce dal ciclo principale (\texttt{\small 11--50}), ma continua
+ad eseguirlo ripetendo la chiamata a \func{select} per tenere sotto controllo
+soltanto il socket connesso, dal quale possono arrivare altri dati, che
+saranno letti (\texttt{\small 31}), ed opportunamente trascritti
+(\texttt{\small 44--48}) sullo standard input.
+
+Il ritorno della funzione, e la conseguente terminazione normale del client,
+viene invece adesso gestito all'interno (\texttt{\small 30--49}) della lettura
+dei dati dal socket; se infatti dalla lettura del socket si riceve una
+condizione di end-of-file, la si tratterà (\texttt{\small 36--43}) in maniera
+diversa a seconda del valore di \var{eof}. Se infatti questa è diversa da zero
+(\texttt{\small 37--39}), essendo stata completata la lettura del file in
+ingresso, vorrà dire che anche il server ha concluso la trasmissione dei dati
+restanti, e si potrà uscire senza errori, altrimenti si stamperà
+(\texttt{\small 40--42}) un messaggio di errore per la chiusura precoce della
+connesione.
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