Linux網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計：基于龍芯平臺

目　　錄
第 1章 信創(chuàng)平臺概述　1
1.1 信創(chuàng)CPU簡介　1
1.1.1 龍芯CPU　1
1.1.2 其他信創(chuàng)CPU　2
1.2 Linux及信創(chuàng)操作系統(tǒng)　3
1.2.1 Linux操作系統(tǒng)簡介　3
1.2.2 Linux與Windows的差異　3
1.2.3 常見的Linux發(fā)行版　4
1.2.4 信創(chuàng)操作系統(tǒng)　5
第 2章 龍芯信創(chuàng)平臺　7
2.1 龍芯桌面計算機(jī)硬件平臺　7
2.2 Loongnix操作系統(tǒng)　8
2.3 Loongnix操作系統(tǒng)使用入門　12
2.3.1 常用命令　12
2.3.2 應(yīng)用軟件安裝與卸載　23
2.3.3 Vim編輯器基本使用方法　25
第3章 信創(chuàng)平臺C語言編程環(huán)境　28
3.1 GCC與GDB　28
3.1.1 編譯的基本概念　28
3.1.2 編譯應(yīng)用程序　32
3.1.3 編譯靜態(tài)鏈接庫　34
3.1.4 編譯動態(tài)鏈接庫　35
3.1.5 使用GDB調(diào)試代碼　42
3.2 Makefile基礎(chǔ)　45
3.2.1 Makefile基本語法　45
3.2.2 使用變量與模式匹配　47
3.2.3 在Makefile文件中指定搜索路徑　49
3.2.4 Makefile文件中基本函數(shù)的使用　50
3.2.5 簡單的Makefile模板　51
3.3 CMake基礎(chǔ)　53
3.3.1 CMake基本語法　53
3.3.2 使用CMake編譯應(yīng)用程序　56
3.3.3 使用CMake編譯動態(tài)鏈接庫　58
3.4 使用VSCode開發(fā)C程序　60
3.4.1 VSCode常用插件及設(shè)置　60
3.4.2 在VSCode中應(yīng)用Makefile編譯代碼　61
3.4.3 在VSCode中使用CMake編譯代碼　62
3.4.4 VSCode中調(diào)試C程序的基本方法　63
3.4.5 在VSCode中應(yīng)用代碼規(guī)范格式化工具　65
第4章 使用Git管理代碼　66
4.1 Git概述　66
4.1.1 Git代碼版本控制概述　66
4.1.2 集中式和分布式版本控制系統(tǒng)　67
4.1.3 Git的基本結(jié)構(gòu)　67
4.2 Git基本操作　68
4.2.1 Git安裝與初始設(shè)置　68
4.2.2 保存代碼到Git倉庫　69
4.2.3 Git的基本工作流程　75
4.3 Git分支　76
4.3.1 分支的創(chuàng)建與切換　76
4.3.2 切換分支的注意事項　80
4.3.3 分支合并　88
4.3.4 分支變基　99
4.4 Git遠(yuǎn)程倉庫和遠(yuǎn)程分支　102
4.4.1 遠(yuǎn)程倉庫賬戶創(chuàng)建及密鑰配置　102
4.4.2 創(chuàng)建遠(yuǎn)程倉庫　103
4.4.3 使用變基重做　110
4.4.4 代碼管理工作流程　114
第5章 網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)　118
5.1 網(wǎng)絡(luò)程序及其基本要素　118
5.2 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議　118
5.2.1 分層模型　118
5.2.2 TCP/IP　120
5.3 網(wǎng)絡(luò)通信地址　124
5.3.1 MAC地址　125
5.3.2 IP地址　125
5.4 應(yīng)用標(biāo)識　127
5.4.1 端口號　127
5.4.2 端口號分配及常用端口號　128
5.5 進(jìn)程的網(wǎng)絡(luò)地址　128
5.5.1 三元組（半相關(guān)）　128
5.5.2 五元組（全相關(guān)）　129
5.6 網(wǎng)絡(luò)程序的基本模式　129
5.6.1 客戶端/服務(wù)器模式　129
5.6.2 瀏覽器/服務(wù)器模式　129
5.6.3 兩種模式的對比　129
第6章 套接字編程　131
6.1 套接字概述　131
6.1.1 應(yīng)用程序接口　131
6.1.2 發(fā)展歷程　131
6.1.3 套接字通信的基礎(chǔ)流程　132
6.2 編寫“hello,world!”通信服務(wù)器程序　133
6.2.1 查詢函數(shù)文檔　133
6.2.2 創(chuàng)建套接字　133
6.2.3 綁定地址信息　135
6.2.4 建立套接字連接　138
6.2.5 發(fā)送消息　140
6.2.6 關(guān)閉套接字　142
6.3 編寫“hello,world!”通信客戶端程序　142
6.3.1 發(fā)送連接請求　142
6.3.2 接收消息　143
6.4 運(yùn)行“hello,world!”程序　144
6.5 完善“hello,world!”程序　144
6.5.1 通過命令行輸入服務(wù)器信息　144
6.5.2 優(yōu)化錯誤處理　145
6.5.3 通過設(shè)置套接字選項解除地址被使用　145
6.5.4 循環(huán)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器功能　148
6.5.5 使用shutdown()函數(shù)關(guān)閉套接字　149
6.5.6 使用多文件實(shí)現(xiàn)檢錯代碼　149
6.6 編寫TCP“回聲”程序　150
6.6.1 “回聲”的邏輯與實(shí)現(xiàn)　150
6.6.2 “回聲”程序中的隱患—“粘包”　152
6.6.3 基于TCP的應(yīng)用層協(xié)議設(shè)計　152
6.7 編寫UDP“回聲”程序　154
6.7.1 sendto()函數(shù)和recvfrom()函數(shù)　154
6.7.2 實(shí)現(xiàn)UDP的“回聲”程序　156
6.7.3 UDP通信使用connect()函數(shù)注冊地址信息　157
第7章 多線程網(wǎng)絡(luò)程序　159
7.1 線程概述　159
7.1.1 操作系統(tǒng)、進(jìn)程和線程之間的關(guān)系　159
7.1.2 進(jìn)程和線程之間的關(guān)系　159
7.2 線程的創(chuàng)建與銷毀　160
7.2.1 線程創(chuàng)建函數(shù)　160
7.2.2 線程銷毀函數(shù)　162
7.3 線程同步方法　165
7.3.1 多線程同步問題　165
7.3.2 使用互斥量實(shí)現(xiàn)線程同步　167
7.3.3 使用信號量實(shí)現(xiàn)線程同步　168
7.4 編寫多線程聊天室程序　171
7.4.1 使用多線程實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的并發(fā)　172
7.4.2 實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)消息到所有客戶端　174
7.4.3 斷開與對應(yīng)客戶端的連接　175
7.4.4 正確實(shí)現(xiàn)線程同步　176
7.4.5 實(shí)現(xiàn)聊天室客戶端程序　177
7.4.6 代碼優(yōu)化　179
第8章 多進(jìn)程網(wǎng)絡(luò)程序　181
8.1 進(jìn)程概述　181
8.1.1 進(jìn)程ID　181
8.1.2 父進(jìn)程和子進(jìn)程　182
8.2 進(jìn)程的創(chuàng)建與銷毀　183
8.2.1 創(chuàng)建進(jìn)程　183
8.2.2 銷毀進(jìn)程　184
8.2.3 進(jìn)程退出　187
8.2.4 “僵尸”進(jìn)程　188
8.2.5 使用異步方式銷毀“僵尸”進(jìn)程　190
8.3 多進(jìn)程“回聲”程序?qū)崿F(xiàn)　195
8.3.1 服務(wù)器多進(jìn)程的實(shí)現(xiàn)　195
8.3.2 “僵尸”進(jìn)程的處理方法　198
8.3.3 使用多進(jìn)程實(shí)現(xiàn)客戶端的讀、寫功能分離　200
8.4 使用管道實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間通信　201
8.4.1 管道的使用方法　201
8.4.2 管道通信應(yīng)用到多進(jìn)程網(wǎng)絡(luò)程序中　204
第9章 I/O復(fù)用套接字編程　206
9.1 I/O復(fù)用概述　206
9.2 使用select()函數(shù)實(shí)現(xiàn)I/O復(fù)用　207
9.2.1 select()函數(shù)　207
9.2.2 文件集合的基本操作函數(shù)　207
9.2.3 select()函數(shù)調(diào)用流程　208
9.3 使用select()函數(shù)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器并發(fā)　210
9.3.1 使用select()函數(shù)監(jiān)聽套接字　210
9.3.2 使用select()函數(shù)監(jiān)聽通信套接字　211
9.3.3 并發(fā)服務(wù)器代碼執(zhí)行情況　212
9.4 epoll基本使用方法　213
9.4.1 epoll與select()函數(shù)的差異　213
9.4.2 epoll的基本操作函數(shù)　214
9.5 使用epoll實(shí)現(xiàn)并發(fā)服務(wù)器　216
9.5.1 使用epoll處理監(jiān)聽套接字　216
9.5.2 使用epoll處理通信套接字　216
9.6 epoll的邊緣觸發(fā)與條件觸發(fā)　218
9.6.1 邊緣觸發(fā)與條件觸發(fā)的概念　218
9.6.2 邊緣觸發(fā)下的數(shù)據(jù)讀、寫方法　218
9.6.3 3種并發(fā)實(shí)現(xiàn)方法的簡單比較　220
第 10章 套接字編程補(bǔ)充　221
10.1 域名與IP地址　221
10.1.1 域名與DNS　221
10.1.2 ICP備案　222
10.1.3 編程中域名與IP地址的轉(zhuǎn)換　222
10.2 其他I/O函數(shù)　225
10.2.1 recv()與send()函數(shù)　225
10.2.2 發(fā)送與接收帶外數(shù)據(jù)　227
10.2.3 writev()與readv()函數(shù)　228
10.3 多播與廣播的實(shí)現(xiàn)　229
10.3.1 多播與廣播的概念　229
10.3.2 多播數(shù)據(jù)發(fā)送與接收　229
10.3.3 廣播數(shù)據(jù)發(fā)送與接收　230
第 11章 原始套接字　232
11.1 原始套接字概述　232
11.2 原始套接字編程簡介　233
11.2.1 原始套接字創(chuàng)建　233
11.2.2 原始套接字發(fā)送與接收數(shù)據(jù)包　234
11.2.3 原始套接字涉及的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)　235
11.3 鏈路層原始套接字　239
11.3.1 鏈路層原始套接字的發(fā)送流程　239
11.3.2 ARP數(shù)據(jù)包發(fā)送樣例　243
11.3.3 鏈路層原始套接字的接收流程　245
11.3.4 鏈路層原始套接字抓包程序樣例　246
11.4 網(wǎng)絡(luò)層原始套接字　248
11.4.1 網(wǎng)絡(luò)層原始套接字的發(fā)送流程　248
11.4.2 使用ping工具發(fā)送ICMP數(shù)據(jù)包樣例　250
11.4.3 網(wǎng)絡(luò)層原始套接字的接收流程　252
11.4.4 使用ping工具接收ICMP數(shù)據(jù)包樣例　253
11.5 pcap簡介　255
11.5.1 pcap概述　255
11.5.2 pcap抓包流程　255
11.5.3 設(shè)置過濾條件　258
11.5.4 pcap抓包樣例　260
第 12章 綜合運(yùn)用案例　262
12.1 實(shí)現(xiàn)簡單的Web服務(wù)器　262
12.1.1 多線程Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)　262
12.1.2 HTTP簡介　264
12.1.3 HTTP請求和響應(yīng)報文結(jié)構(gòu)　264
12.1.4 HTTP請求處理和返回HTTP響應(yīng)　267
12.2 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程過程調(diào)用　270
12.2.1 遠(yuǎn)程過程調(diào)用簡介　270
12.2.2 遠(yuǎn)程接口調(diào)用協(xié)議設(shè)計　271
12.2.3 遠(yuǎn)程調(diào)用服務(wù)實(shí)現(xiàn)　272
12.2.4 遠(yuǎn)程殼函數(shù)庫的實(shí)現(xiàn)　274
12.3 使用Qt實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)程序　278
12.3.1 Qt編程環(huán)境的安裝及設(shè)置　278
12.3.2 面向?qū)ο缶幊膛cQt中的信號與槽機(jī)制　282
12.3.3 基于對話框的Qt圖形界面實(shí)現(xiàn)　286
12.3.4 QSocket相關(guān)類的使用方法　290
12.3.5 用Qt實(shí)現(xiàn)簡單聊天室客戶端　293
12.3.6 實(shí)現(xiàn)簡單聊天室服務(wù)器　301