UNIX套接字编程:TCP/IP下的进程通信与网间接口

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本章节深入探讨了SOCKET编程原理,特别是针对TCP/IP环境下的网络编程。在UNIX系统中,传统的I/O操作方式是通过"open-read-write-close"模式与特定文件或设备交互。然而,随着TCP/IP协议的集成,网络应用编程接口的需求发生了变化,需要解决跨机器进程间的通信以及支持多种网络协议的问题。 UNIX系统中引入了两种网络应用编程接口,其中Socket(套接字)由于支持TCP/IP而在应用中占据主导地位。Socket编程是一种用于实现网络应用程序间通信的关键技术,它允许进程在不同主机上进行可靠或不可靠的数据交换。套接字的基本概念包括: 1. **网间进程通信**:传统的进程通信局限于本地机器,但在网络环境中,进程需要能够跨越多个主机进行通信。网间进程通信不仅涉及到进程的标识问题,还需要解决如何在不同主机上的进程间建立连接和通信路径。 2. **进程标识**:在单机上,进程可以通过进程ID(PID)进行唯一标识。但在网络中,每个主机分配的PID不足以区分不同主机上的进程,因此需要一个统一的标识机制,如网络地址加上端口号(IP地址+端口)来定位远程进程。 2.2.1中的具体概念和功能: - **管道(pipe)和命名管道(named pipe)**:在本地提供进程间数据传输,但不适用于跨主机通信。 - **软中断信号(signal)**:用于进程间的同步和控制,不适合网络通信场景。 - **消息(message)**:系统V中的消息传递机制,主要用于进程间通信,但局限于同一主机。 - **共享存储区(shared memory)和信号量(semaphore)**:用于进程间的数据共享和同步,同样局限在本地。 Socket编程则提供了一种通用的接口,使得程序开发者可以编写能够处理TCP、UDP等多种网络协议的应用。它通过四元组(IP地址、端口号、协议类型、套接字类型)来建立和管理连接,实现了进程间的异步通信,对于现代网络应用的开发至关重要。套接字编程不仅适用于Unix系统,还扩展到了Windows和DOS平台,成为了开发网络应用软件的核心工具。