2018 年 2月随笔档案 - AlanTu

进程在Linux内核中的角色扮演

摘要：在Linux内核中，内核将进程、线程和内核线程一视同仁，即内核使用唯一的数据结构task_struct来分别表示他们；内核使用相同的调度算法对这三者进行调度；并且内核也使用同一个函数do_fork()来分别创建这三种执行线程（thread of execution）。执行线程通常是指任何正在执行的代阅读全文

posted @ 2018-02-28 12:15 AlanTu 阅读(275) 评论(0) 推荐(0) 编辑

存储映射I/O

摘要：一个进程拥有独立并且连续虚拟地址空间，在32位体系结构中进程的地址空间是4G。不过，内核在管理进程的地址空间时是以内存区域为单位。内存区域是进程整个地址空间中一个独立的内存范围，它在内核中使用vm_area_struct数据结构来描述。每个内存区域都有自己访问权限以及操作函数，因此进程只能对有效范围阅读全文

posted @ 2018-02-28 12:11 AlanTu 阅读(1192) 评论(0) 推荐(0) 编辑

伙伴算法的实现-分配页框

摘要：内核中alloc_pages系列页框分配函数都是基于伙伴算法实现的，这些函数最终都会调用伙伴算法的入口函数buffered_rmqueue()。 Linux内核管理物理内存有三种方式，其一就是经典的伙伴算法。但是伙伴算法分配物理内存的基本单位是页框，因此内核又引入了slab机制，基于此机制实现的物理阅读全文

posted @ 2018-02-28 12:08 AlanTu 阅读(1563) 评论(0) 推荐(0) 编辑

内部排序算法小结

摘要：内部排序算法主要分为插入类排序、交换类排序和选择类排序，它们在性能上的差异主要体现在时间复杂度、空间复杂度和稳定性。各种排序算法都会进行元素间的比较和移动，时间复杂度主要由整个排序过程中的比较次数和移动次数决定。空间复杂度体现在除了待排序记录本身所占的空间，排序过程中占用了多少辅助空间。 1.插入类阅读全文

posted @ 2018-02-28 12:05 AlanTu 阅读(417) 评论(0) 推荐(0) 编辑

typedef那回事儿

摘要：typedef是一种特殊的声明方式，不过它与普通声明（详见这里）的含义取大不相同。普通声明的主角是“变量”，它或是创建一个新变量或是对外文件变量使用前的声明；而typedef声明的主角则是“类型”，通过这个声明对一种数据类型引入新的名字。从引入新名字这个角度来说，typedef声明又和宏定义有些相似阅读全文

posted @ 2018-02-28 12:01 AlanTu 阅读(430) 评论(0) 推荐(0) 编辑

声明那回事儿

摘要：C语言中的变量声明是让程序员比较苦恼的一件事，因为过多的优先级规则使得阅读声明并不能像自然方式那样从左至右的阅读。比如下面这个声明： int (*(*fun)())(); 对于这个声明，你能准确说出它的含义吗？这个声明涉及到本文的两大主题：什么是声明和声明的阅读规则。本文的最后将给出这个声明的准确含阅读全文

posted @ 2018-02-28 11:53 AlanTu 阅读(147) 评论(0) 推荐(0) 编辑

C语言中的指针和数组

摘要：下面的内容节选自由我所执笔的会议记录。对于本文的不足之处，各位可以提出自己的看法。 Q1：指针和数组到底是怎么一回事？ A：指针和数组有本质的不同。指针就是一个内存地址，在32位系统下，一个指针永远占4个字节；数组是一块连续的内存空间，我们从一个已定义的数组中可以获得数组大小以及这块连续内存空间的起阅读全文

posted @ 2018-02-28 11:47 AlanTu 阅读(288) 评论(0) 推荐(0) 编辑

C语言笔记本

摘要：在此记录一些常见的C语言错误，可以当作学习C语言的笔记，需要的时候可以回过头看看。 1.关于“＋＋” 关于自加自减运算符用于句话就可以总结：a++先使用后自加，++a先自加再引用。这样就可以轻松得出结果： 2.交换变量第一种方法即中间变量法，下面说明第二种，不添加中间变量： 3.char* str 阅读全文

posted @ 2018-02-28 11:44 AlanTu 阅读(423) 评论(0) 推荐(0) 编辑

西邮Linux兴趣小组纳新笔试试题

摘要：下面是西邮Linux小组今年纳新的笔试试题 1、下面这个程序的输出结果是什么？ int main() { int a = （1, 2）; printf(“a = %d\n”, a); return 0; } 解答： a = 2 这里利用了逗号表达式。 2、下面这个程序的输出结果是什么？ struc 阅读全文

posted @ 2018-02-28 11:40 AlanTu 阅读(363) 评论(0) 推荐(0) 编辑

[译]《数学:更好的解释》之培养数学直觉

摘要：Developing Your Intuition For Math Our initial exposure to an idea shapes our intuition. And our intuition impacts how much we enjoy a subject. What d 阅读全文

posted @ 2018-02-27 14:41 AlanTu 阅读(848) 评论(0) 推荐(0) 编辑

你是想读书，还是想读完书？

摘要：以前，读书前会很想读一本书，但实际读书时，经常是“想读完书”，而不是“想读书”。这种想法经常会让我的生活变得很痛苦，当你做一件事想着快点做完时，你的心思其实已经不在这件事上了。这个问题在我大学时困扰了我很久。我没有意识到这本身其实是一个价值观问题，以至于我常在一些时间管理的书中寻找答案。那些书都只阅读全文

posted @ 2018-02-27 14:37 AlanTu 阅读(304) 评论(0) 推荐(0) 编辑

给计算机专业大学生整理的书单

摘要：作者: [美] Charles Petzold出版社: 电子工业出版社副标题: 隐匿在计算机软硬件背后的语言原作名: Code: The Hidden Language of Computer Hardware and Software译者: 左飞 / 薛佟佟出版年: 2010页数: 392定价: 阅读全文

posted @ 2018-02-27 14:35 AlanTu 阅读(8112) 评论(0) 推荐(2) 编辑

理解矩阵(三)

摘要：在第二部分结束的时候，我说： “矩阵不仅可以作为线性变换的描述，而且可以作为一组基的描述。而作为变换的矩阵，不但可以把线性空间中的一个点给变换到另一个点去，而且也能够把线性空间中的一个坐标系（基）表换到另一个坐标系（基）去。而且，变换点与变换坐标系，具有异曲同工的效果。线性代数里最有趣的奥妙，就阅读全文

posted @ 2018-02-27 14:23 AlanTu 阅读(336) 评论(0) 推荐(0) 编辑

理解矩阵(二)

摘要：上一篇里说“矩阵是运动的描述”，到现在为止，好像大家都还没什么意见。但是我相信早晚会有数学系出身的网友来拍板转。因为运动这个概念，在数学和物理里是跟微积分联系在一起的。我们学习微积分的时候，总会有人照本宣科地告诉你，初等数学是研究常量的数学，是研究静态的数学，高等数学是变量的数学，是研究运动的数学。阅读全文

posted @ 2018-02-27 14:22 AlanTu 阅读(257) 评论(0) 推荐(0) 编辑

理解矩阵(一)

摘要：前不久chensh出于不可告人的目的，要充当老师，教别人线性代数。于是我被揪住就线性代数中一些务虚性的问题与他讨论了几次。很明显，chensh觉得，要让自己在讲线性代数的时候不被那位强势的学生认为是神经病，还是比较难的事情。可怜的chensh，谁让你趟这个地雷阵？！色令智昏啊！线性代数课程，无论阅读全文

posted @ 2018-02-27 14:20 AlanTu 阅读(608) 评论(0) 推荐(1) 编辑

命名管道FIFO和mkfifo函数

摘要：进程间通信必须通过内核提供的通道，而且必须有一种办法在进程中标识内核提供的某个通道，前面讲过的匿名管道是用打开的文件描述符来标识的。如果要互相通信的几个进程没有从公共祖先那里继承文件描述符，它们怎么通信呢？内核提供一条通道不成问题，问题是如何标识这条通道才能使各进程都可以访问它？文件系统中的路径名是阅读全文

posted @ 2018-02-27 10:09 AlanTu 阅读(7364) 评论(0) 推荐(0) 编辑

管道读写规则和Pipe Capacity、PIPE_BUF

摘要：一、当没有数据可读时 O_NONBLOCK disable：read调用阻塞，即进程暂停执行，一直等到有数据来到为止。 O_NONBLOCK enable：read调用返回-1，errno值为EAGAIN。示例程序如下： C++ Code 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 阅读全文

posted @ 2018-02-27 10:07 AlanTu 阅读(1659) 评论(0) 推荐(0) 编辑

匿名管道和pipe函数

摘要：一、进程间通信每个进程各自有不同的用户地址空间，任何一个进程的全局变量在另一个进程中都看不到，所以进程之间要交换数据必须通过内核，在内核中开辟一块缓冲区，进程1把数据从用户空间拷到内核缓冲区，进程2再从内核缓冲区把数据读走，内核提供的这种机制称为进程间通信（IPC，InterProcess Com 阅读全文

posted @ 2018-02-27 10:04 AlanTu 阅读(1657) 评论(0) 推荐(1) 编辑

竞态条件与sigsuspend函数

摘要：一、利用pause和alarm函数实现sleep函数 #include <unistd.h> int pause(void); pause函数使调用进程挂起直到有信号递达。如果信号的处理动作是终止进程，则进程终止，pause函数没有机会返回；如果信号的处理动作是忽略，则进程继续处于挂起状态，paus 阅读全文

posted @ 2018-02-27 10:03 AlanTu 阅读(409) 评论(0) 推荐(0) 编辑

实时信号与sigqueue函数

摘要：一、sigqueue函数功能：新的发送信号系统调用,主要是针对实时信号提出的支持信号带有参数,与函数sigaction()配合使用。原型：int sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval value); 参数： sigqueue的第一个参数是阅读全文

posted @ 2018-02-27 10:01 AlanTu 阅读(1266) 评论(0) 推荐(0) 编辑

信号的捕捉与sigaction函数

摘要：一、内核如何实现信号的捕捉如果信号的处理动作是用户自定义函数，在信号递达时就调用这个函数，这称为捕捉信号。由于信号处理函数的代码是在用户空间的，处理过程比较复杂，举例如下： 1. 用户程序注册了SIGQUIT信号的处理函数sighandler。 2. 当前正在执行main函数，这时发生中断或异常切阅读全文

posted @ 2018-02-27 10:00 AlanTu 阅读(3575) 评论(1) 推荐(0) 编辑

信号的阻塞与未决

摘要：一、信号在内核中的表示实际执行信号的处理动作称为信号递达（Delivery），信号从产生到递达之间的状态，称为信号未决（Pending）。进程可以选择阻塞（Block）某个信号，SIGKILL 和 SIGSTOP 不能被阻塞。被阻塞的信号产生时将保持在未决状态，直到进程解除对此信号的阻塞，才执行递阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:58 AlanTu 阅读(1225) 评论(0) 推荐(0) 编辑

一些信号发送函数和不同精度的睡眠

摘要：一、kill, raise, killpg 函数 int kill(pid_t pid, int sig); int raise(int sig); int killpg(int pgrp, int sig); kill命令是调用kill函数实现的，kill函数可以给一个指定的进程或进程组发送指定的阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:56 AlanTu 阅读(259) 评论(0) 推荐(0) 编辑

信号基本概述

摘要：一、为了理解信号，先从我们最熟悉的场景说起： 1. 用户输入命令，在Shell下启动一个前台进程。 2. 用户按下Ctrl-C，这个键盘输入产生一个硬件中断。 3. 如果CPU当前正在执行这个进程的代码，则该进程的用户空间代码暂停执行，CPU从用户态切换到内核态处理硬件中断。 4. 终端驱动程序将C 阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:53 AlanTu 阅读(374) 评论(0) 推荐(0) 编辑

终端、作业控制与守护进程

摘要：一、终端的概念在UNIX系统中，用户通过终端登录系统后得到一个Shell进程，这个终端成为Shell进程的控制终端（Controlling Terminal），控制终端是保存在PCB中的信息，而我们知道fork会复制PCB中的信息，因此由Shell进程启动的其它进程的控制终端也是这个终端。默认情况阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:50 AlanTu 阅读(470) 评论(0) 推荐(0) 编辑

wait/waitpid函数与僵尸进程、fork 2 times

摘要：一、僵尸进程当子进程退出的时候，内核会向父进程发送SIGCHLD信号，子进程的退出是个异步事件（子进程可以在父进程运行的任何时刻终止）子进程退出时，内核将子进程置为僵尸状态，这个进程称为僵尸进程，它只保留最小的一些内核数据结构，以便父进程查询子进程的退出状态。 A child that term 阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:48 AlanTu 阅读(743) 评论(0) 推荐(0) 编辑

exec系列函数和system函数

摘要：一、exec替换进程映象在进程的创建上Unix采用了一个独特的方法，它将进程创建与加载一个新进程映象分离。这样的好处是有更多的余地对两种操作进行管理。当我们创建了一个进程之后，通常将子进程替换成新的进程映象，这可以用exec系列的函数来进行。当然，exec系列的函数也可以将当前进程替换掉。二、阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:47 AlanTu 阅读(3825) 评论(0) 推荐(0) 编辑

fork函数相关总结

摘要：fork的作用是根据一个现有的进程复制出一个新进程，原来的进程称为父进程（Parent Process），新进程称为子进程（Child Process）。系统中同时运行着很多进程，这些进程都是从最初只有一个进程开始一个一个复制出来的。在Shell下输入命令可以运行一个程序，是因为Shell进程在读取阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:44 AlanTu 阅读(461) 评论(0) 推荐(0) 编辑

文件的内核结构file和dup实现重定向

摘要：一、打开文件内核数据结构 1、一个进程打开两个文件文件状态标志：读、写、追加、同步、非阻塞等 2、一个进程两次打开同一文件 3、两个进程打开同一文件示例程序： C++ Code 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:42 AlanTu 阅读(562) 评论(0) 推荐(0) 编辑

进程基本概述

摘要：一、什么是进程从用户的角度来看进程是程序的一次执行过程。从操作系统的核心来看，进程是操作系统分配的内存、CPU时间片等资源的基本单位。进程是资源分配的最小单位。每一个进程都有自己独立的地址空间与执行状态。像UNIX这样的多任务操作系统能够让许多程序同时运行，每一个运行着的程序就构成了一个进阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:40 AlanTu 阅读(559) 评论(0) 推荐(0) 编辑

fcntl 函数与文件锁

摘要：一、fcntl函数功能：操纵文件描述符，改变已打开的文件的属性 int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ ); cmd的取值可以如下：复制文件描述符 F_DUPFD (long) 设置/获取文件描述符标志 F_GETFD (void) F_SETFD (l 阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:38 AlanTu 阅读(679) 评论(0) 推荐(0) 编辑

文件的属性

摘要：一、读取文件元数据 int stat(const char *path, struct stat *buf); int fstat(int fd, struct stat *buf); int lstat(const char *path, struct stat *buf); stat() sta 阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:36 AlanTu 阅读(260) 评论(0) 推荐(0) 编辑

目录的操作

摘要：一、目录的访问功能说明：打开一个目录原型：DIR* opendir(char *pathname); 返回值：打开成功，返回一个目录指针打开失败，则返回NULL 功能说明：访问指定目录中下一个连接的细节原型：struct dirent* readdir(DIR *dirptr); 返回值：返回阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:35 AlanTu 阅读(148) 评论(0) 推荐(0) 编辑

文件的读取写入

摘要：一、read系统调用一旦有了与一个打开文件描述相关连的文件描述符，只要该文件是用O_RDONLY或O_RDWR标志打开的，就可以用read()系统调用从该文件中读取字节函数原型： ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count); 参数： fd ：想要读阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:32 AlanTu 阅读(437) 评论(0) 推荐(0) 编辑

文件的打开关闭

摘要：一、文件描述符对于Linux而言，所有对设备或文件的操作都是通过文件描述符进行的。当打开或者创建一个文件的时候，内核向进程返回一个文件描述符（非负整数）。后续对文件的操作只需通过该文件描述符，内核记录有关这个打开文件的信息（file结构体）。一个进程启动时，默认打开了3个文件，标准输入、标准输出阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:30 AlanTu 阅读(521) 评论(0) 推荐(0) 编辑

浅谈原始套接字 SOCK_RAW 的内幕及其应用（port scan, packet sniffer, syn flood, icmp flood）

摘要：一、SOCK_RAW 内幕首先在讲SOCK_RAW 之前，先来看创建socket 的函数： int socket(int domain, int type, int protocol); domain ：指定通信协议族（protocol family/address） /usr/include/i 阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:28 AlanTu 阅读(1781) 评论(0) 推荐(0) 编辑

socket 请求接收完整的一个http响应（设置recv 接收超时选项SO_RCVTIMEO）

摘要：在前面的系列网络编程文章中，我们都是使用socket 自己实现客户端和服务器端来互相发数据测试，现在尝试使用socket 客户端发送http 请求给某个网站，然后接收网站的响应数据。http 协议参考这里。代码如下： C++ Code 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:22 AlanTu 阅读(3077) 评论(0) 推荐(0) 编辑

posix 条件变量与互斥锁示例生产者--消费者问题

摘要：一、posix 条件变量一种线程间同步的情形：线程A需要等某个条件成立才能继续往下执行，现在这个条件不成立，线程A就阻塞等待，而线程B在执行过程中使这个条件成立了，就唤醒线程A继续执行。在pthread库中通过条件变量（Condition Variable）来阻塞等待一个条件，或者唤醒等待这个条阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:19 AlanTu 阅读(406) 评论(0) 推荐(0) 编辑

posix 匿名信号量与互斥锁示例生产者--消费者问题

摘要：一、posix 信号量信号量的概念参见这里。前面也讲过system v 信号量，现在来说说posix 信号量。 system v 信号量只能用于进程间同步，而posix 信号量除了可以进程间同步，还可以线程间同步。system v 信号量每次PV操作可以是N，但Posix 信号量每次PV只能是1。阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:17 AlanTu 阅读(987) 评论(0) 推荐(0) 编辑

线程的属性和线程特定数据 Thread-specific Data

摘要：一、posix 线程属性 POSIX 线程库定义了线程属性对象 pthread_attr_t ，它封装了线程的创建者可以访问和修改的线程属性。主要包括如下属性： 1. 作用域（scope） 2. 栈尺寸（stack size） 3. 栈地址（stack address） 4. 优先级（priorit 阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:14 AlanTu 阅读(775) 评论(0) 推荐(0) 编辑

线程模型、pthread 系列函数和简单多线程服务器端程序

摘要：一、线程有3种模型，分别是N:1用户线程模型，1:1核心线程模型和N:M混合线程模型，posix thread属于1:1模型。（一）、N:1用户线程模型 “线程实现”建立在“进程控制”机制之上，由用户空间的程序库来管理。OS内核完全不知道线程信息。这些线程称为用户空间线程。这些线程都工作在“进程阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:12 AlanTu 阅读(1636) 评论(0) 推荐(0) 编辑

POSIX 共享内存和系列函数

摘要：在前面介绍了system v 共享内存的相关知识，现在来稍微看看posix 共享内存和系列函数。共享内存简单来说就是一块真正的物理内存区域，可以使用一些函数将这块区域映射到进程的地址空间进行读写，而posix 共享内存与system v 共享内存不同的是它是用虚拟文件系统（tmpfs）实现的，已阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:04 AlanTu 阅读(838) 评论(0) 推荐(0) 编辑

POSIX 消息队列和系列函数

摘要：一、在前面介绍了system v 消息队列的相关知识，现在来稍微看看posix 消息队列。 posix消息队列的一个可能实现如下图：其实消息队列就是一个可以让进程间交换数据的场所，而两个标准的消息队列最大的不同可能只是api 函数的不同，如system v 的系列函数是msgxxx，而posix 阅读全文

posted @ 2018-02-27 09:02 AlanTu 阅读(726) 评论(0) 推荐(0) 编辑

用信号量实现进程互斥示例和解决哲学家就餐问题

摘要：一、我们在前面讲进程间通信的时候提到过进程互斥的概念，下面写个程序来模拟一下，程序流程如下图：即父进程打印字符O，子进程打印字符X，每次打印一个字符后要sleep 一下，这里要演示的效果是，在打印程序的边界有PV操作，故每个进程中间sleep 的时间即使时间片轮转到另一进程，由于资源不可用也不会穿阅读全文

posted @ 2018-02-26 14:40 AlanTu 阅读(2368) 评论(0) 推荐(0) 编辑

封装一个信号量集操作函数的工具

摘要：信号量的概念参见这里。与消息队列和共享内存一样，信号量集也有自己的数据结构： struct semid_ds { struct ipc_perm sem_perm; /* Ownership and permissions */ time_t sem_otime; /* Last semop ti 阅读全文

posted @ 2018-02-26 14:38 AlanTu 阅读(512) 评论(0) 推荐(0) 编辑

System V 共享内存和系列函数

摘要：跟消息队列一样，共享内存也有自己的数据结构，如下： struct shmid_ds { struct ipc_perm shm_perm; /* Ownership and permissions */ size_t shm_segsz; /* Size of segment (bytes) */ 阅读全文

posted @ 2018-02-26 14:36 AlanTu 阅读(338) 评论(0) 推荐(0) 编辑

共享内存简介和mmap 函数

摘要：一、共享内存简介共享内存区是最快的IPC形式，这些进程间数据传递不再涉及到内核，换句话说是进程不再通过执行进入内核的系统调用来传递彼此的数据。即每个进程地址空间都有一个共享存储器的映射区，当这块区域都映射到相同的真正的物理地址空间时，可以通过这块区域进行数据交换，例如共享库就是这么实现的，很多进阅读全文

posted @ 2018-02-26 14:34 AlanTu 阅读(2024) 评论(0) 推荐(0) 编辑

消息队列实现回射客户/服务器和 msgsnd、msgrcv 函数

摘要：一、msgsnd 和 msgrcv 函数 #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h> 功能：把一条消息添加到消息队列中原型 int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size 阅读全文

posted @ 2018-02-26 14:33 AlanTu 阅读(1520) 评论(0) 推荐(0) 编辑

消息队列内核结构和msgget、msgctl 函数

摘要：一、消息队列 1、消息队列提供了一个从一个进程向另外一个进程发送一块数据的方法 2、每个数据块都被认为是有一个类型，接收者进程接收的数据块可以有不同的类型值 3、消息队列与管道不同的是，消息队列是基于消息的，而管道是基于字节流的，且消息队列的读取不一定是先入先出。 4、消息队列也有管道一样的不足，就阅读全文

posted @ 2018-02-26 14:30 AlanTu 阅读(5971) 评论(0) 推荐(0) 编辑

进程间通信概述

摘要：一、顺序程序与并发程序特征顺序程序特征顺序性封闭性：（运行环境的封闭性）确定性可再现性并发程序特征共享性并发性随机性二、进程互斥 1、由于各进程要求共享资源，而且有些资源需要互斥使用，因此各进程间竞争使用这些资源，进程的这种关系为进程的互斥 2、系统中某些资源一次只允许一个进程使阅读全文

posted @ 2018-02-26 14:27 AlanTu 阅读(278) 评论(0) 推荐(0) 编辑

通过UNIX域套接字传递描述符和 sendmsg/recvmsg 函数

摘要：在前面我们介绍了UNIX域套接字编程，更重要的一点是UNIX域套接字可以在同一台主机上各进程之间传递文件描述符。下面先来看两个函数： #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> ssize_t sendmsg(int sockfd, const s 阅读全文

posted @ 2018-02-26 14:25 AlanTu 阅读(1335) 评论(0) 推荐(0) 编辑

UNIX域套接字编程和socketpair 函数

摘要：一、UNIX Domain Socket IPC socket API原本是为网络通讯设计的，但后来在socket的框架上发展出一种IPC机制，就是UNIX Domain Socket。虽然网络socket也可用于同一台主机的进程间通讯（通过loopback地址127.0.0.1），但是UNIX D 阅读全文

posted @ 2018-02-26 14:23 AlanTu 阅读(3262) 评论(0) 推荐(1) 编辑

基于UDP协议的网络程序

摘要：一、下图是典型的UDP客户端/服务器通讯过程下面依照通信流程，我们来实现一个UDP回射客户/服务器 #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len 阅读全文

posted @ 2018-02-26 14:21 AlanTu 阅读(2393) 评论(0) 推荐(0) 编辑

epoll 系列函数简介、与select、poll 的区别

摘要：一、epoll 系列函数简介 #include <sys/epoll.h> int epoll_create(int size); int epoll_create1(int flags); int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_e 阅读全文

posted @ 2018-02-26 14:20 AlanTu 阅读(2691) 评论(0) 推荐(0) 编辑

select函数的并发限制和 poll 函数应用举例

摘要：一、用select实现的并发服务器，能达到的并发数，受两方面限制 1、一个进程能打开的最大文件描述符限制。这可以通过调整内核参数。可以通过ulimit -n来调整或者使用setrlimit函数设置，但一个系统所能打开的最大数也是有限的，跟内存大小有关，可以通过cat /proc/sys/fs/fi 阅读全文

posted @ 2018-02-26 14:18 AlanTu 阅读(689) 评论(0) 推荐(0) 编辑

套接字I/O超时设置方法和用select实现超时

摘要：注：如无特殊说明，sockfd 原始状态都是阻塞的。一、使用alarm 函数设置超时 C++ Code 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 void handler(int sig) { } signal(SIGALRM, handler); alarm(5); int r 阅读全文

posted @ 2018-02-26 14:16 AlanTu 阅读(1010) 评论(0) 推荐(0) 编辑

shutdown 与 close 函数的区别

摘要：假设server和client 已经建立了连接，server调用了close, 发送FIN 段给client（其实不一定会发送FIN段，后面再说），此时server不能再通过socket发送和接收数据，此时client调用read，如果接收到FIN 段会返回0，但client此时还是可以write 阅读全文

posted @ 2018-02-26 14:13 AlanTu 阅读(288) 评论(0) 推荐(0) 编辑

使用select函数改进客户端/服务器端程序

摘要：一、当我们使用单进程单连接且使用readline修改后的客户端程序，去连接使用readline修改后的服务器端程序，会出现一个有趣的现象，先来看输出：先运行服务器端，再运行客户端， simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/socket 阅读全文

posted @ 2018-02-26 14:11 AlanTu 阅读(1488) 评论(0) 推荐(0) 编辑

五种I/O模型和select函数简介

摘要：一、五种I/O模型 1、阻塞I/O 我们在前面所说的I/O模型都是阻塞I/O，即调用recv系统调用，如果没有数据则阻塞等待，当数据到来则将数据从内核空间（套接口缓冲区）拷贝到用户空间（recv函数提供的buf），然后recv返回，进行数据处理。 2、非阻塞I/O 我们可以使用 fcntl(fd, 阅读全文

posted @ 2018-02-26 14:08 AlanTu 阅读(920) 评论(0) 推荐(0) 编辑

一个进程发起多个连接和gethostbyname等函数

摘要：一、在前面讲过的最简单的回射客户/服务器程序中，一个客户端即一个进程，只会发起一个连接，只要稍微修改一下就可以让一个客户端发起多个连接，然后只利用其中一个连接发送数据。先来认识一个函数getsockname #include <sys/socket.h> int getsockname(int 阅读全文

posted @ 2018-02-26 14:05 AlanTu 阅读(604) 评论(0) 推荐(0) 编辑

利用recv和readn函数实现readline函数

摘要：在前面的文章中，我们为了避免粘包问题，实现了一个readn函数读取固定字节的数据。如果应用层协议的各字段长度固定，用readn来读是非常方便的。例如设计一种客户端上传文件的协议，规定前12字节表示文件名，超过12字节的文件名截断，不足12字节的文件名用'\0'补齐，从第13字节开始是文件内容，上阅读全文

posted @ 2018-02-26 14:03 AlanTu 阅读(974) 评论(1) 推荐(2) 编辑

tcp流协议产生的粘包问题和解决方案

摘要：我们在前面曾经说过，发送端可以是一K一K地发送数据，而接收端的应用程序可以两K两K地提走数据，当然也有可能一次提走3K或6K数据，或者一次只提走几个字节的数据，也就是说，应用程序所看到的数据是一个整体，或说是一个流（stream），一条消息有多少字节对应用程序是不可见的，因此TCP协议是面向流的协议阅读全文

posted @ 2018-02-26 14:01 AlanTu 阅读(888) 评论(0) 推荐(0) 编辑

使用fork并发处理多个client的请求和对等通信p2p

摘要：一、在前面讲过的回射客户/服务器程序中，服务器只能处理一个客户端的请求，如何同时服务多个客户端呢？在未讲到select/poll/epoll等高级IO之前，比较老土的办法是使用fork来实现。网络服务器通常用fork来同时服务多个客户端，父进程专门负责监听端口，每次accept一个新的客户端连接就f 阅读全文

posted @ 2018-02-26 13:59 AlanTu 阅读(724) 评论(0) 推荐(0) 编辑

最简单的回射客户/服务器程序、time_wait 状态

摘要：下面通过最简单的客户端/服务器程序的实例来学习socket API。 echoser.c 程序的功能是从客户端读取字符然后直接回射回去。 C++ Code 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 阅读全文

posted @ 2018-02-26 13:56 AlanTu 阅读(389) 评论(0) 推荐(0) 编辑

C/S程序的一般流程和基本socket函数

摘要：一、基于TCP协议的网络程序下图是基于TCP协议的客户端/服务器程序的一般流程：服务器调用socket()、bind()、listen()完成初始化后，调用accept()阻塞等待，处于监听端口的状态，客户端调用socket()初始化后，调用connect()发出SYN段并阻塞等待服务器应答，服阅读全文

posted @ 2018-02-26 13:54 AlanTu 阅读(1002) 评论(0) 推荐(0) 编辑

socket概述和字节序、地址转换函数

摘要：一、什么是socket socket可以看成是用户进程与内核网络协议栈的编程接口。 socket不仅可以用于本机的进程间通信，还可以用于网络上不同主机的进程间通信。 socket API是一层抽象的网络编程接口，适用于各种底层网络协议，如IPv4、IPv6，以及以后要讲的UNIX Domain So 阅读全文

posted @ 2018-02-26 13:53 AlanTu 阅读(1245) 评论(0) 推荐(0) 编辑

分析一帧基于UDP的TFTP协议帧

摘要：下图是UDP的段格式：相比TCP段格式，UDP要简单得多，也没啥好说的，需要注意的是UDP数据长度指payload加上首部的长度。下面分析一帧基于UDP的TFTP协议帧：以太网首部 0000: 00 05 5d 67 d0 b1 00 05 5d 61 58 a8 08 00 IP首部 000 阅读全文

posted @ 2018-02-26 13:52 AlanTu 阅读(1298) 评论(0) 推荐(0) 编辑

IP数据报格式和IP地址路由

摘要：一、IP数据报格式 IP数据报格式如下：注：需要注意的是网络数据包以大端字节序传输，当然头部也得是大端字节序，也就是说： The most significant bit is numbered 0 at the left, and the least significant bit of a 3 阅读全文

posted @ 2018-02-26 13:49 AlanTu 阅读(3223) 评论(0) 推荐(0) 编辑

利用ARP和ICMP协议解释ping命令

摘要：一、MTU 以太网和IEEE 802.3对数据帧的长度都有限制，其最大值分别是1500和1492字节，将这个限制称作最大传输单元（MTU，Maximum Transmission Unit）。如果IP层有一个数据报要传，而且数据的长度比链路层的MTU还大，那么IP层就要进行分片（Fragmentat 阅读全文

posted @ 2018-02-26 13:48 AlanTu 阅读(6070) 评论(0) 推荐(0) 编辑

TCP/IP协议栈与数据报封装

摘要：一、ISO/OSI参考模型 OSI（open system interconnection）开放系统互联模型是由ISO（International Organization for Standardization）国际标准化组织定义的网络分层模型，共七层，如下图。物理层(Physical Laye 阅读全文

posted @ 2018-02-26 13:46 AlanTu 阅读(3115) 评论(0) 推荐(0) 编辑

从汇编角度来理解linux下多层函数调用堆栈运行状态

摘要：我们用下面的C代码来研究函数调用的过程。 C++ Code 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 int bar(int c, int d) { int e = c + d; return e; }int foo(int a, int b) { return 阅读全文

posted @ 2018-02-26 13:36 AlanTu 阅读(544) 评论(0) 推荐(0) 编辑

read/write函数与（非）阻塞I/O的概念

摘要：一、read/write 函数 read函数从打开的设备或文件中读取数据。 #include <unistd.h> ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count); 返回值：成功返回读取的字节数，出错返回-1并设置errno，如果在调read之前已到达文件阅读全文

posted @ 2018-02-26 13:34 AlanTu 阅读(5258) 评论(0) 推荐(0) 编辑

可重入函数、线程安全、volatile

摘要：一、 POSIX 中对可重入和线程安全这两个概念的定义： Reentrant Function:A function whose effect, when called by two or more threads,is guaranteed to be as if the threads each 阅读全文

posted @ 2018-02-26 13:32 AlanTu 阅读(321) 评论(0) 推荐(0) 编辑

Linux进程地址空间和虚拟内存

摘要：一、虚拟内存先来看一张图（来自《Linux内核完全剖析》），如下：分段机制：即分成代码段，数据段，堆栈段。每个内存段都与一个特权级相关联，即0~3，0具有最高特权级（内核），3则是最低特权级（用户），每当程序试图访问（权限又分为可读、可写和可执行）一个段时，当前特权级CPL就会与段的特权级进行比阅读全文

posted @ 2018-02-26 13:30 AlanTu 阅读(2397) 评论(0) 推荐(0) 编辑

C 标准库IO缓冲区和内核缓冲区的区别

摘要：1.C标准库的I/O缓冲区 UNIX的传统是Everything is a file,键盘、显示器、串口、磁盘等设备在/dev 目录下都有一个特殊的设备文件与之对应,这些设备文件也可以像普通文件(保存在磁盘上的文件)一样打开、读、写和关闭,使用的函数接口是相同的。用户程序调用C标准I/O库函数读写阅读全文

posted @ 2018-02-26 13:28 AlanTu 阅读(2219) 评论(1) 推荐(1) 编辑

文件描述符file descriptor与inode的相关知识

摘要：每个进程在Linux内核中都有一个task_struct结构体来维护进程相关的信息,称为进程描述符(Process Descriptor),而在操作系统理论中称为进程控制块 (PCB,Process Control Block)。task_struct中有一个指针(struct files_str 阅读全文

posted @ 2018-02-26 13:26 AlanTu 阅读(643) 评论(0) 推荐(0) 编辑

C 标准IO 库函数与Unbuffered IO函数

摘要：先来看看C标准I/O库函数是如何用系统调用实现的。 fopen(3) 调用open(2)打开指定的文件,返回一个文件描述符(就是一个int 类型的编号),分配一个FILE 结构体, 通常里面包含了：文件fd 缓冲区指针缓冲区长度当前缓冲区读取长度出错标志返回这个FILE 结构体的地址。阅读全文

posted @ 2018-02-26 13:25 AlanTu 阅读(416) 评论(0) 推荐(0) 编辑

计算机体系结构一点基础知识

摘要：下面这张图来自《深入理解计算机系统》： IO桥部分一般还分为北桥和南桥，北桥当然是靠上的了。 •CPU –主频： CPU的时钟频率，内核工作的时钟频率 –外频：系统总线的工作频率 –倍频： CPU外频与主频相差的倍数 –前端总线：将CPU连接到北桥芯片的总线 –总线频率：与外频相同或者是外频的阅读全文

posted @ 2018-02-26 13:24 AlanTu 阅读(1252) 评论(0) 推荐(1) 编辑