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“黑色经典”系列之《嵌入式 Linux 应用程序开发详解》

第 10 章嵌入式 Linux 网络编程

本章目标

本章将介绍嵌入式 Linux 网络编程的基础知识。由于网络在嵌入式中的应用非常广泛，

基本上常见的应用都会与网络有关，因此，掌握这一部分的内容是非常重要的。经过本章的

学习，读者将会掌握以下内容。

掌握 TCP/IP 协议的基触知识

掌握嵌入式 Linux 基础网络编程

掌握嵌入式 Linux 高级网络编程

分析理解 Ping 源代码

能够独立编写客户端、服务器端的通信程序

能够独立编写 NTP 协议实现程序

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可靠性则由应用层来负责。

10.1.3 TCP 和 UDP

在此主要介绍在网络编程中涉及到的传输层 TCP 和 UDP 协议。

1．TCP

（1）概述

同其他任何协议栈一样，TCP 向相邻的高层提供服务。因为 TCP 的上一层就是应用层，

因此，TCP 数据传输实现了从一个应用程序到另一个应用程序的数据传递。应用程序通过编

程调用 TCP 并使用 TCP 服务，提供需要准备发送的数据，用来区分接收数据应用的目的地

址和端口号。

通常应用程序通过打开一个 socket 来使用 TCP 服务，TCP 管理到其他 socket 的数据传

递。可以说，通过 IP 的源/目的可以惟一地区分网络中两个设备的关联，通过 socket 的源/目

的可以惟一地区分网络中两个应用程序的关联。

（2）三次握手协议

TCP 对话通过三次握手来初始化的。三次握手的目的是使数据段的发送和接收同步，告

诉其他主机其一次可接收的数据量，并建立虚连接。

下面描述了这三次握手的简单过程。

• 初始化主机通过一个同步标志置位的数据段发出会话请求。

• 接收主机通过发回具有以下项目的数据段表示回复：同步标志置位、即将发送的数据

段的起始字节的顺序号、应答并带有将收到的下一个数据段的字节顺序号。

• 请求主机再回送一个数据段，并带有确认顺序号和确认号。

图 10.3 就是这个流程的简单示意图。

SYN J

SYN K, ACK J+1

ACK K+1

图 10.3 TCP 三次握手协议

TCP 实体所采用的基本协议是滑动窗口协议。当发送方传送一个数据报时，它将启动计

时器。当该数据报到达目的地后，接收方的 TCP 实体向回发送一个数据报，其中包含有一个

确认序号，它意思是希望收到的下一个数据报的顺序号。如果发送方的定时器在确认信息到

达之前超时，那么发送方会重发该数据报。

（3）TCP 数据报头

图 10.4 给出了 TCP 数据报头的格式。

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