嵌入式软件开发培训笔记——Linux网络编程及I/O模型

一、基础知识

    1、网络体系结构（协议模型）

        协议模型的特点

        OSI和TCP/IP协议模型

    2、TCP/IP协议模型

        分层介绍以及各层提供的主要功能

        每一层的典型协议

    3、TCP/IP的通信模型

        数据的打包和解包

        数据在网络节点之间的流动

    4、TCP和UDP协议

        TCP    UDP（可靠性的概念）

二、基于TCP/IP的编程

1、发送端：数据打包

2、接收端：数据解包

3、TCP/IP协议通信模型

4、TCP/IP结构

5、IP地址分类

6、IP地址转换

7、主机字节序（大端序&小端序）

8、网络字节序

    一个多字节整数在网络上传输时要按照统一的字节顺序发送和接收，该字节顺序称为网络字节序（NBO：Network Byte Order）。IP协议中定义大端序为网络字节序。

    编程约定：发送方在发送多字节整数之前要调用htonl()/htons()将数据从主机序转换为网络序；接收方收到一个多字节整数后要调用ntohl()/ntohs()将网络序转换到主机序后再使用。

9、TCP连接模型

9.1、SERVER API（服务器端API）

SYNOPSIS （1）         创建socket对象       

       #include          /* See NOTES */

       #include

       int socket(int domain, int type, int protocol);

SYNOPSIS （2）           绑定网卡（IP与端口号）

       #include          /* See NOTES */

       #include

       int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,

                socklen_t addrlen);

SYNOPSIS （3）            通知内核开始监听

       #include          /* See NOTES */

       #include

       int listen(int sockfd, int backlog);

SYNOPSIS （4）            block until connectin from client

       #include          /* See NOTES */

       #include

       int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);    //client端IP地址

       #define _GNU_SOURCE             /* See feature_test_macros(7) */

       #include

       int accept4(int sockfd, struct sockaddr *addr,

                   socklen_t *addrlen, int flags);

9.2、CLIENT API（客户端API）

SYNOPSIS                （5）client申请建立连接

       #include          /* See NOTES */

       #include

       int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,

                   socklen_t addrlen);

（6）write()（7）read()（8）close—先关闭client，再关闭server

INADDR_ANY用于本机测试时替换IP地址的一个宏，基于linux的loop机制

9.3、TCP/UDP读写函数总结

    

write/read	最普通的读写函数，从文件IO中来，主要用于面向连接的TCP方式，并且在connection建立后使用。
send/recv	send/recv参数中不指定目的/来源的地址信息，所以主要用于面向连接的TCP方式，并且在connection建立后使用，因为此时对端地址信息已经得到并固定下来。 flag = 0时和write/read一致
sendto/recvfrom	sendto需要指定接收方的地址信息；而recvfrom会返回发送方的地址信息。 既可用于TCP也可用于UDP；但更多用于UDP，既非连接的模型。用于TCP时，和send/recv类似，因为不需要指定对端地址，所以最后两个参数可以为NULL和0。
send/recvmsg	最通用，适应各种连接模型，但使用中参数较为复杂，所以不常用。

注意：读写函数必须成对使用

10、UDP连接模型

11、TCP/UDP socket函数总结

12、循环服务器

13、常用工具

lsof    -p    进程号            //用于显示一个进程所打开的文件

netstat

抓包工具：

（1）图形工具wireshark

（2）命令行工具tcpdump

tcpdump    i    eth3(或lo..)    tcp    -w    /tmp/xxxfile.cap

14、I/O模型

open函数

EWOULDBLOCK等价于EAGAIN

服务器模型

   1、 循环服务器

    a、TCP循环服务器

    b、UDP循环服务器

   2、 并发服务器

    a、I/O多路复用并发服务器

    b、TCP并发服务器

    c、UDP并发服务器

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