TCP状态转换与select、poll在IO多路复用中的应用

"12 - tcp状态转换-select-poll.pdf" 这篇文档主要讨论了TCP（传输控制协议）的状态转换以及如何使用select和poll两种方法进行IO多路复用。TCP是一种面向连接的、可靠的传输层协议，其连接过程涉及多个状态，这些状态在通信过程中起着关键作用。 首先，TCP连接的状态转换是TCP通信的核心部分，主要包括以下几种状态：CLOSED、LISTEN、SYN_SENT、SYN_RECEIVED、ESTABLISHED、FIN_WAIT_1、FIN_WAIT_2、CLOSE_WAIT、CLOSING、LAST_ACK和TIME_WAIT。这些状态确保了数据的正确传输和连接的有序关闭。例如，当客户端发起连接请求时，它会从CLOSED状态进入SYN_SENT状态，服务器在接收到请求后会进入SYN_RECEIVED状态，然后双方都确认连接，进入ESTABLISHED状态，此时可以进行数据交换。 在数据传输过程中，send和recv函数用于数据的发送和接收，其flags参数通常设置为0。当一方想要关闭连接时，会发送一个FIN标志的报文段，对方接收到后会进入FIN_WAIT_1或CLOSE_WAIT状态，然后也会发送FIN报文段，完成四次挥手的过程。在TIME_WAIT状态，主动关闭连接的一方会等待两倍的MSL（最大分片生存期）时间，以确保所有报文段在网络中消失，避免旧的数据包干扰新的连接。 接下来，文档提到了select和poll两种IO多路转接机制。select函数允许监控多个文件描述符，当它们准备好读写时，select会返回相应的文件描述符集合。poll则使用poll结构体数组来监控文件描述符，更适用于大量文件描述符的情况，因为它没有select的文件描述符数量限制。 此外，shutdown函数提供了半关闭的能力，允许关闭连接的一个方向而不影响另一个方向。例如，SHUT_RD关闭读方向，SHUT_WR关闭写方向，而SHUT_RDWR同时关闭读写。这在某些情况下非常有用，比如当服务器希望停止接收但仍然发送数据时。 最后，文档提到了netstat命令，这是一个用于查看网络连接、路由表、接口统计等网络状态信息的工具。通过不同的参数如-a、-p、-n、-t、-u和-l，可以获取各种网络信息，帮助诊断和调试网络问题。 这份文档深入介绍了TCP连接的状态转换，以及如何利用select和poll进行IO多路复用，同时还提到了网络监控工具netstat的使用，对于理解和处理网络编程中的问题非常有帮助。