UNIX套接字编程：TCP/IP下的进程通信与网间接口

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。