Linux/UNIX網(wǎng)絡(luò)編程

前言

隨著計算機科學與技術(shù)的發(fā)展，計算機應(yīng)用已經(jīng)滲透到人們生活、工作和學習的方方面面，從而日益改變著人類傳統(tǒng)的工作與生活方式。這就要求當代大學生在校學習期間就應(yīng)儲備更多的計算機專業(yè)知識。為了大力推廣計算機應(yīng)用技術(shù)，更好地適應(yīng)當前高等院校計算機教育模式的轉(zhuǎn)變，我們組織一批學術(shù)水平較高、教學經(jīng)驗豐富、實踐能力較強的學術(shù)帶頭人、科研人員和從事相關(guān)課程教學的主要骨干教師，對當前國內(nèi)外高等院校計算機教育的教學現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢、新形勢下如何加強高等院校的教材建設(shè)等問題進行了深入的研究和探討，并成立了“21世紀高等院校計算機科學規(guī)劃教材”編委會，在明確了高校的人才培養(yǎng)模式、培養(yǎng)目標和課程體系的框架下，組織編寫了本套“21世紀高等院校計算機科學規(guī)劃教材”。本套教材具有以下顯著特色：(1)充分體現(xiàn)了計算機教育教學第一線的需要。在編寫之初，編委會經(jīng)過大量的前期調(diào)研和策劃，廣泛地了解各高等院校的教學現(xiàn)狀、市場需求，研討了課程設(shè)置、課程體系，擬定了相關(guān)的知識單元和知識點，充分聽取了教學第一線教師對計算機教育的意見，使本套教材充分反映了老師們的需求。(2)各高校計算機院(系)院長(主任)對本套教材的建設(shè)十分重視，熱情鼓勵教師積極參與編寫，充分展現(xiàn)了各個高校在計算機教育教學改革中取得的最新教研成果。(3)本套教材在內(nèi)容安排上既注重內(nèi)容的全面性，也充分考慮了不同學科、不同專業(yè)對計算機知識的不同需求的特殊性。(4)本套教材為了充分調(diào)動學生分析問題、解決問題的積極性，以及鍛煉學生的實際動手能力，在全書中大力增加了實踐檢驗所占的比重。(5)力求實踐性強是本套教材的一大特色，通過案例教學，將最急需、最實用的計算機知識傳授給學生。為進一步體現(xiàn)實用性，本配套教材在編寫時配有課程學習輔導(dǎo)、實驗指導(dǎo)、綜合實訓(xùn)、電子教案等，以使教材向多元化、多媒體化發(fā)展，滿足廣大教師的教學需要?？傊?，本套教材凝聚了眾多長期工作在教學、科研第一線的教師及科研人員的教學科研成果、教學經(jīng)驗和智慧，在寫法上體現(xiàn)了理論與實踐相結(jié)合，相關(guān)的知識點講解清晰、透徹，注重教學實踐，力求科學實用，符合教學習慣。語言通俗易懂，內(nèi)容豐富翔實，既有對基本理論及使用方法的透徹講解，又注重實例與技巧的融會貫通。這套教材是新形勢下計算機教育改革的一種新的嘗試，“新”就會有許多值得修改的地方。我們期待廣大讀者對本套規(guī)劃教材提出寶貴意見，以便進一步修訂，使本套規(guī)劃教材不斷完善和提高。

內(nèi)容概要

本書詳細介紹了在UNIX／Linux系統(tǒng)下基于TCP／IP網(wǎng)絡(luò)套接口的基本編程方法，包括迭代與并發(fā)服務(wù)器編寫方法、進程與線程編程技術(shù)、I／O編程技術(shù)、IPv4與IPv6的兼容性、原始套接口、數(shù)據(jù)鏈路訪問技術(shù)、廣播與多播技術(shù)等。為滿足教學實際需要，在本書最后一章給出了Socket基本編程、服務(wù)器與單客戶的連接處理、多進程服務(wù)器模板、多線程編寫模板和線程專用數(shù)據(jù)TSD實現(xiàn)模板5個實驗指導(dǎo)。在本書編寫過程中，編者參閱了國內(nèi)外同類書籍及各類報刊雜志，將精華思想應(yīng)用到教學實踐中，形成的教學成果與體會反映在書中。在書中相關(guān)章節(jié)，編者都至少列舉一個完整的例子來說明問題，學習者將書中的基礎(chǔ)實驗做好，再通過相關(guān)章節(jié)中的實驗進行驗證，就可以學習高級Linux／UNIX編程了。    本書在編寫上力求由簡到繁、由淺入深和循序漸進，讀者不但可以學會程序設(shè)計的基本知識、設(shè)計思想和方法，還可以學會網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計的通用方法與步驟。本書適合作為高等院校計算機及相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為廣大計算機愛好者、網(wǎng)絡(luò)研究人員和網(wǎng)絡(luò)程序開發(fā)人員的自學參考書。

書籍目錄

序前言第1章  TCP／IP簡介  1.1  概述    1.1.1 基本的C／S服務(wù)模型    1.1.2  OSI模型和TCP／IP四層結(jié)構(gòu)  1.2  IP協(xié)議介紹    1.2.1  IP數(shù)據(jù)報的格式    1.2.2  IP地址    1.2.3  子網(wǎng)掩碼（subnet mask）  1.3  TCP協(xié)議介紹    1.3.1  TcP連接的建立與終止    1.3.2 TcP狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖  1.4  UDP協(xié)議  1.5  端口號  1.6  本章小結(jié)  1.7  實戰(zhàn)檢驗    理論鞏固第2章  套接字編程簡介  2.1  套接字基礎(chǔ)  2.2  套接字的類型  2.3  套接字地址結(jié)構(gòu)    2.3.1  IPv4套接字地址結(jié)構(gòu)    2.3.2  IPv6套接字地址結(jié)構(gòu)    2.3.3  兩種套接字地址結(jié)構(gòu)的比較    2.3.4  通用套接字地址結(jié)構(gòu)  2.4  套接字基本函數(shù)    2.4.1  字節(jié)排序函數(shù)    2.4.2  字節(jié)操縱函數(shù)    2.4.3  IP地址轉(zhuǎn)換函數(shù)    2.4.4  isfdtype()函數(shù)  2.5  值結(jié)果參數(shù)  2.6  本章小結(jié)  2.7  實戰(zhàn)檢驗    理論鞏固    上機實戰(zhàn)第3章  基本TCP套接字編程  3.1  TCP套接字編程    3.1.1  socket()1函數(shù)    3.1.2  connect()函數(shù)    3.1.3  bind()函數(shù)    3.1.4  listen()函數(shù)    3.1.5  accept()函數(shù)    3.1.6  數(shù)據(jù)傳輸函數(shù)    3.1.7  close()函數(shù)  3.2  TCP套接字編程實例  3.3  服務(wù)器的3種異常情況    3.3.1  服務(wù)器主機崩潰    3.3.2  服務(wù)器主機崩潰后重啟    3.3.3  服務(wù)器主機關(guān)閉  3.4  本章小結(jié)  3.5  實戰(zhàn)檢驗    理論鞏固    上機實戰(zhàn)第4章  基本UDP套接口編程  4.1  UDP套接字編程    4.1.1  recvfrom()函數(shù)    4.1.2  sendto函數(shù)  4.2  UDP套接字編程實例  4.3  UDP中對數(shù)據(jù)報的各項處理    4.3.1  數(shù)據(jù)報的丟失    4.3.2  驗證收到的響應(yīng)    4.3.3  服務(wù)器進程未運行  4.4  connect函數(shù)用于UDP  4.5  本章小結(jié)  4.6  實戰(zhàn)檢驗    理論鞏固    上機實戰(zhàn)第5章  并發(fā)服務(wù)器  5.1  服務(wù)器的分類  5.2  多進程并發(fā)服務(wù)器    5.2.1  進程基礎(chǔ)    5.2.2  進程創(chuàng)建    5.2.3  進程終止    5.2.4  多進程并發(fā)服務(wù)器    5.2.5  多進程并發(fā)服務(wù)器實例  5.3  多線程服務(wù)器    5.3.1  線程基礎(chǔ)    5.3.2  線程基礎(chǔ)函數(shù)    5.3.3  給新線程傳遞參數(shù)    5.3.4  多線程并發(fā)服務(wù)器實例    5.3.5  線程安全函數(shù)    5.3.6  線程安全實例    5.3.7  用函數(shù)參變量實現(xiàn)線程安全性  5.4  本章小結(jié)  5.5  實戰(zhàn)檢驗    理論鞏固    上機實戰(zhàn)第6章名宇與地址轉(zhuǎn)換編程  6.1  概述  6.2  域名系統(tǒng)  6.3  gethostbyname()函數(shù)  6.4  RES USE INET6解析器選項  6.5  gethostbyname2函數(shù)對IPv6的支持  6.6  gethostbyaddr()函數(shù)  6.7  uname()函數(shù)  6.8  gethostname函數(shù)  6.9  getservbyname和getservbyport函數(shù)  6.10  getaddrinfo、gai strerror和host—serv函數(shù)  6.11  freeaddrinfo函數(shù)  6.12  使用getaddrinfo的TCP和UDP  6.13  gemameinfo函數(shù)  6.14  gethostbyaddr實例  6.15  本章小結(jié)  6.16  實戰(zhàn)檢驗  理論鞏固  上機實戰(zhàn)第7章  IPv4和IPv6編程  7.1  IPv4客戶與IPv6服務(wù)器  7.2  IPv6客戶與IPv4服務(wù)器  7.3  IPv6 ADDRFORM套接口選項  7.4  IPv6地址測試宏  7.5  源代碼的可移植性  7.6  本章小結(jié)  7.7  實戰(zhàn)檢驗  理論鞏固  上機實戰(zhàn)第8章  守護進程和inetd超級服務(wù)器  8.1  守護進程的原理    8.1.1  啟動守護進程    8.1.2  輸出守護進程消息    8.1.3  syslog函數(shù)    8.1.4  創(chuàng)建守護進程    8.1.5  以守護進程方式運行的時間服務(wù)器  8.2  inetd的工作原理    8.2.1  概念    8.2.2  工作流程    8.2.3  inetd處理并發(fā)  8.3  本章小結(jié)  8.4  實戰(zhàn)檢驗    理論鞏固    上機實戰(zhàn)第9章  I／O編程  9.1  I／O模型  9.2  select函數(shù)  9.3  shutdown函數(shù)  9.4  poll函數(shù)  9.5  使用select函數(shù)的TCP例子  9.6  高級的I／O編程    9.6.1  recv和send函數(shù)    9.6.2  recvmsg和sendmsg函數(shù)  9.7  非阻塞connect  9.8  ioctl函數(shù)    9.8.1  套接口操作    9.8.2  文件操作    9.8.3  接口配置    9.8.4  接口操作    9.8.5  ARP操作    9.8.6  路由表操作  9.9  本章小結(jié)  9.10  實戰(zhàn)檢驗    理論鞏固    上機實戰(zhàn)第10章  廣播與多播編程  10.1  廣播的概念    10.1.1  廣播的原理    10.1.2  廣播的示例  10.2  多播概念    10.2.1  多播與廣播的比較    10.2.2  多播套接口選項    10.2.3  多播的實例  10.3  本章小結(jié)  10.4  理論與鞏固    實戰(zhàn)檢驗    上機實戰(zhàn)第11章  路由套接口編程  11.1  概念和數(shù)據(jù)鏈路套接口地址結(jié)構(gòu)  11.2  sysctl操作  11.3  接口名和索引函數(shù)  11.4  本章小結(jié)  11.5  實戰(zhàn)檢驗    理論與鞏固    上機實戰(zhàn)第12章  信號量編程  12.1  信號的概念  12.2  信號的概念及常見信號介紹    12.2.1  signal函數(shù)    12.2.2  處理SIGCHLD信號    12.2.3  wait和waitpid函數(shù)    12.2.4  kill和raise函數(shù)    12.2.5  SIGPIPE信號    12.2.6  alarm和pause函數(shù)    12.2.7  sigprocmask函數(shù)    12.2.8  sigpending函數(shù)    12.2.9  sigaction函數(shù)    12.2.10  sigsecjmp和siglongjmp函數(shù)    12.2.1l  sigsuspend函數(shù)    12.2.12  abort函數(shù)    12.2.13  system函數(shù)    12.2.14  sleep函數(shù)  12.3  例子：使用SIGIO的uDP回射服務(wù)器程序  12.4  本章小結(jié)  12.5  實戰(zhàn)檢驗    理論鞏固    上機實戰(zhàn)第13章  原始套接口與數(shù)據(jù)鏈路訪問編程  13.1  原始套接口創(chuàng)建  13.2  原始套接口輸出  13.3  原始套接口輸入  13.4  原始套接字編程實例    13.4.1  實例1：拒絕服務(wù)攻擊    13.4.2  實例2：ICMP包的構(gòu)建、發(fā)送和接收    13.4.3  實例3：ping程序  13.5  數(shù)據(jù)鏈路層訪問    13.5.1  BPF BSD分組過濾器    13.5.2  數(shù)據(jù)鏈路提供者DLPI    13.5.3  Unux的SOCK PACKET    13.5.4  分組捕獲函數(shù)庫libpcap    13.5.5  libpcap的庫函數(shù)    13.5.6  數(shù)據(jù)鏈路層訪問實例  13.6  本章小結(jié)  13.7  理論與鞏固    實戰(zhàn)檢驗    上機實戰(zhàn)第14章  實驗指導(dǎo)  14.1  Socket基本編程  14.2  服務(wù)器與單客戶的連接處理  14.3  多進程服務(wù)器模板  14.4  多線程編寫模板  14.5  線程專用數(shù)據(jù)TSD實現(xiàn)模板參考文獻

章節(jié)摘錄

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編輯推薦

《Linux/UNIX網(wǎng)絡(luò)編程》在編寫上力求由簡到繁、由淺入深和循序漸進，讀者不但可以學會程序設(shè)計的基本知識、設(shè)計思想和方法，還可以學會網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計的通用方法與步驟?！禠inux/UNIX網(wǎng)絡(luò)編程》適合作為高等院校計算機及相關(guān)專業(yè)學生的教材，也可作為廣大計算機愛好者、網(wǎng)絡(luò)研究人員和網(wǎng)絡(luò)程序開發(fā)人員的自學參考書?！禠inux/UNIX網(wǎng)絡(luò)編程》配有免費電子教案，讀者可以從中國水利水電出版社網(wǎng)站上下載，網(wǎng)址為：http://www.waterpub.com.cn/softdown/。培養(yǎng)學生實際動手能力，加大了實戰(zhàn)檢驗的比重。教材體系合理，展現(xiàn)了高校計算機教育教學改革的最新科研成果。采用“案例引導(dǎo)，任務(wù)驅(qū)動”的編寫方式，便于激發(fā)學習興趣。教學資源豐富，提供電子教案和程序源代碼。

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