Linux网络编程.pdf

### Linux网络编程知识点详解 #### 一、网络编程概览 **1.1 网络的历史** - **概述：** 网络的历史部分简要介绍了计算机网络发展的历程，从最初的ARPANET到今天的互联网。 - **学习要点：** - 了解计算机网络起源和发展的重要节点。 - 掌握不同历史阶段网络技术的关键特性。 **1.2 OSI模型** - **概述：** OSI（Open Systems Interconnection）模型是国际标准化组织ISO提出的一种框架性的网络参考模型。 - **学习要点：** - 理解OSI模型的七层结构及每一层的主要功能。 - 掌握各层之间的数据传输过程以及典型协议。 - 深入了解物理层、数据链路层、网络层、传输层等关键层的作用。 **1.3 Internet体系模型** - **概述：** Internet体系模型是一种更简化、实用的网络层次结构，通常分为四层。 - **学习要点：** - 对比OSI模型与Internet模型的不同之处。 - 掌握应用层、传输层、网络层、链路层的基本概念和功能。 - 学习TCP/IP协议族的核心思想及其在网络层的应用。 **1.4 客户/服务器模型** - **概述：** 客户/服务器模型是一种广泛应用于网络服务的设计模式。 - **学习要点：** - 理解客户端和服务端的角色及其交互方式。 - 掌握如何通过网络接口访问远程服务器上的资源。 - 学习客户端和服务端之间通信的流程和机制。 **1.5 UNIX的历史** - **概述：** UNIX操作系统的历史追溯至20世纪60年代末期。 - **学习要点：** - 了解UNIX诞生的背景及其早期版本的发展历程。 - 掌握UNIX操作系统的基本特点和技术优势。 - 学习UNIX如何影响现代操作系统的架构设计。 **1.6 Linux的发展** - **概述：** Linux是一种基于UNIX的操作系统内核。 - **学习要点：** - 了解Linux的起源及其创始人Linus Torvalds。 - 掌握Linux操作系统的关键特性及其与其他UNIX系统的区别。 - 学习Linux在开源社区中的地位和作用。 #### 二、UNIX/Linux模型 **2.1 UNIX/Linux基本结构** - **概述：** 介绍UNIX/Linux操作系统的基本组成结构。 - **学习要点：** - 理解UNIX/Linux操作系统的内核与用户空间的划分。 - 掌握系统调用的概念及其在用户空间与内核空间交互中的作用。 **2.2 输入和输出** - **概述：** 讨论了UNIX/Linux操作系统中的输入输出机制。 - **学习要点：** - 了解UNIX/Linux文件系统的基本结构。 - 掌握流和标准I/O库的工作原理。 - 学习如何进行文件读写操作。 **2.3 进程** - **概述：** 进程是操作系统中最基本的可调度单元。 - **学习要点：** - 理解进程的概念及其在操作系统中的地位。 - 掌握进程的状态转换及其生命周期管理。 - 学习如何利用系统调用来创建和终止进程。 #### 三、进程控制 **3.1 进程的建立与运行** - **概述：** 详细介绍了进程的创建和运行机制。 - **学习要点：** - 了解进程创建的步骤和方法。 - 掌握进程运行状态及其转换规则。 - 学习数据和文件描述符的继承机制。 **3.2 进程的控制操作** - **概述：** 讨论了进程控制的相关操作。 - **学习要点：** - 了解进程终止的方式及其对系统的影响。 - 掌握进程间的同步机制。 - 学习进程控制的具体实例。 **3.3 进程的属性** - **概述：** 介绍进程的各种属性。 - **学习要点：** - 了解进程标识符、组标识符的概念。 - 掌握进程环境的设置和获取方法。 - 学习进程资源管理和优先级调整的方法。 **3.4 守护进程** - **概述：** 守护进程是在后台运行的服务程序。 - **学习要点：** - 了解守护进程的特点及其应用场景。 - 掌握守护进程的创建过程。 - 学习如何处理守护进程的错误输出。 #### 四、进程间通信 **4.1 进程间通信的基本概念** - **概述：** 进程间通信是指两个或多个进程之间传递数据和信息的过程。 - **学习要点：** - 理解进程间通信的基本原理。 - 掌握信号、管道、有名管道等通信方式的基本概念。 **4.2 信号** - **概述：** 信号是一种进程间通信机制，用于异步通知进程发生的事件。 - **学习要点：** - 了解信号的种类及其用途。 - 掌握信号的处理方法。 - 学习信号与系统调用之间的关系。 **4.3 管道** - **概述：** 管道是一种简单的进程间通信方式。 - **学习要点：** - 了解管道的基本工作原理。 - 掌握如何使用C语言实现管道的创建和使用。 - 学习管道使用的注意事项。 **4.4 有名管道** - **概述：** 有名管道是一种永久存在的管道。 - **学习要点：** - 了解有名管道与无名管道的区别。 - 掌握有名管道的创建和使用方法。 - 学习有名管道的特殊注意事项。 **4.5 文件和记录锁定** - **概述：** 文件和记录锁定是确保多个进程并发访问同一文件时数据完整性的重要手段。 - **学习要点：** - 了解文件锁定的基本概念。 - 掌握如何使用系统调用来实现文件锁定。 - 学习不同类型的文件锁定方式及其应用场景。 **4.6 System V IPC** - **概述：** System V IPC提供了几种进程间通信机制。 - **学习要点：** - 了解System V IPC提供的主要机制。 - 掌握ipcs和ipcrm命令的使用方法。 - 学习消息队列、信号量和共享内存的具体应用。 **4.7 消息队列（Message Queues）** - **概述：** 消息队列是一种高效的进程间通信方式。 - **学习要点：** - 了解消息队列的基本概念和工作原理。 - 掌握如何使用系统调用来创建和操作消息队列。 - 学习消息队列的应用示例。 **4.8 信号量（Semaphores）** - **概述：** 信号量是一种同步机制，用于解决多个进程对共享资源的竞争问题。 - **学习要点：** - 了解信号量的基本概念和类型。 - 掌握如何使用系统调用来创建和操作信号量。 - 学习信号量的应用示例。 **4.9 共享内存（Shared Memory）** - **概述：** 共享内存是一种高效的进程间通信方式。 - **学习要点：** - 了解共享内存的基本概念和工作原理。 - 掌握如何使用系统调用来创建和操作共享内存段。 - 学习共享内存的应用示例及其与信号量的结合使用。 #### 五、通信协议简介 **5.1 引言** - **概述：** 简要介绍通信协议的基本概念及其在网络通信中的作用。 - **学习要点：** - 了解通信协议的重要性。 - 掌握通信协议的基本分类。 **5.2 XNS（Xerox Network Systems）概述** - **概述：** XNS是一套由施乐公司开发的网络协议。 - **学习要点：** - 了解XNS的基本结构。 - 掌握XNS的分层结构及其每层的功能。 **5.3 IPX/SPX协议概述** - **概述：** IPX/SPX是由Novell公司开发的一组网络协议。 - **学习要点：** - 了解IPX/SPX的基本概念。 - 掌握网际包交换（IPX）和排序包交换（SPX）的工作原理。 **5.4 NetBIOS概述** - **概述：** NetBIOS是一组提供局域网通信服务的协议。 - **学习要点：** - 了解NetBIOS的基本概念。 - 掌握NetBIOS的通信机制及其在Windows网络中的应用。 **5.5 AppleTalk概述** - **概述：** AppleTalk是苹果公司在20世纪80年代为Macintosh计算机开发的一套网络协议。 - **学习要点：** - 了解AppleTalk的基本概念。 - 掌握AppleTalk的通信机制及其特点。 **5.6 TCP/IP概述** - **概述：** TCP/IP是当前最常用的网络协议之一。 - **学习要点：** - 了解TCP/IP的基本概念及其分层结构。 - 掌握Internet协议（IP）、传输控制协议（TCP）和用户数据报文协议（UDP）的工作原理。 **5.7 小结** - **概述：** 总结了各种通信协议的特点及其适用场景。 - **学习要点：** - 比较不同网络协议的优势和劣势。 - 掌握选择合适的网络协议的方法。 #### 六、Berkeley套接字 **6.1 引言** - **概述：** 简要介绍Berkeley套接字的历史背景及其在Linux中的应用。 - **学习要点：** - 了解Berkeley套接字的历史沿革。 - 掌握Berkeley套接字在Linux网络编程中的作用。 **6.2 概述** - **概述：** 介绍了Berkeley套接字的基本概念及其功能。 - **学习要点：** - 了解Berkeley套接字的历史背景。 - 掌握Berkeley套接字的主要功能。 - 学习Berkeley套接字的三种类型。 **6.3 Linux支配的网络协议** - **概述：** Linux支持多种网络协议。 - **学习要点：** - 了解TCP/IP协议的基本概念。 - 掌握Linux支持的主要网络协议。 **6.4 套接字地址** - **概述：** 讨论了套接字地址的概念。 - **学习要点：** - 了解什么是套接字。 - 掌握套接字描述符的含义及其作用。 - 学习如何指定套接字地址。 通过以上知识点的学习，可以全面了解Linux网络编程的基础知识和关键技术，为深入学习网络编程打下坚实的基础。