Linux网络编程:TCP/IP协议与多路复用技术解析

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"这篇资源主要介绍了如何使用select和poll函数在Linux环境中实现多路复用技术,这是在嵌入式系统及应用综合实验中常见的一种网络编程方法。同时,资源涵盖了TCP/IP协议的基础知识,包括Internet的历史、OSI模型与TCP/IP协议体系结构、TCP/IP协议本身以及TCP和UDP协议的对比。此外,还涉及了TCP/IP网络程序设计的相关内容,如服务器/客户端编程、I/O模型、服务器模型、广播和组播以及UNIX域套接字等。" 在Linux网络编程中,select和poll函数是两种常用的方法,用于处理多个描述符(如文件描述符)的I/O事件。它们允许程序同时等待多个文件描述符的活动,从而提高了系统的并发能力。select函数的原型如下: ```c int select(int n, fd_set *read_fds, fd_set *write_fds, fd_set *except_fds, struct timeval *timeout); ``` 参数`n`是描述符集合中最大描述符加1,`read_fds`、`write_fds`和`except_fds`分别表示待读、待写和异常事件的文件描述符集,`timeout`则是超时时间。poll函数的使用则相对更灵活: ```c int poll(struct pollfd *ufds, unsigned int nfds, int timeout); ``` `ufds`是一个结构体数组,包含了每个描述符的状态信息,`nfds`是ufds数组的大小,`timeout`同样是超时时间。 TCP/IP协议是Internet的基础,它由四个主要层次构成:应用层、传输层、网络层和数据链路层。TCP(传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,提供了错误检测和纠正,确保数据的顺序传输。而UDP(用户数据报协议)是无连接的,不保证数据的可靠传输,但具有较低的开销和更快的传输速度。 TCP和UDP的主要区别在于可靠性与效率的权衡。TCP适合于对数据完整性要求高的应用,如HTTP、HTTPS、FTP等;而UDP适用于实时性要求高但可以容忍少量数据丢失的场景,如DNS查询、视频会议和在线游戏。 在TCP/IP网络程序设计中,服务器通常有两种模型:同步阻塞模型和异步非阻塞模型。同步阻塞模型简单易懂,但并发性能有限;异步非阻塞模型通过多路复用技术(如select、poll或epoll)可以处理大量并发连接,提高系统效率。此外,广播和组播是网络通信中实现一对多或多对多通信的方式,UNIX域套接字则提供了一种在同一台机器上进程间通信的有效机制。 这篇资源提供了关于Linux网络编程的全面介绍,特别是select和poll的多路复用技术,对于理解TCP/IP协议和进行实际的网络程序开发具有很高的参考价值。