Linux操作系统:进程线程与网络编程基础

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“Linuxio进程线程网络编程” 在Linux操作系统中,进程和线程是并发执行的基本单位。进程是系统分配资源的基本单位,每个进程都有自己独立的内存空间,包括代码、数据和堆栈等。线程则共享同一进程的资源,它们之间的通信更加高效,因为它们可以直接访问同一内存空间的不同部分。线程的创建、同步和通信是多线程编程中的关键概念,通常用于提高程序的执行效率。 网络编程在Linux中主要涉及套接字(Socket)编程,它是实现网络间进程间通信的重要机制。套接字分为流式(TCP,Transmission Control Protocol)和数据报(UDP,User Datagram Protocol)两种,分别提供面向连接的可靠通信和无连接的不可靠通信。程序员需要理解如何创建套接字,绑定到特定IP地址和端口,监听连接请求,以及发送和接收数据。 在Linux中,网络编程还包括对IP协议、端口、DNS解析、错误处理、网络套接字选项等的管理。例如,`socket()`函数用于创建套接字,`bind()`函数用于绑定套接字到本地地址,`listen()`用于监听连接请求,`accept()`用于接受连接,而`send()`和`recv()`则用于发送和接收数据。 关于Linux的其他基础知识,如SWAP交换分区,是系统用来扩展物理内存的一种机制。当系统内存不足时,会将部分内存页暂时存储到硬盘的SWAP分区中,以腾出物理内存供其他程序使用。GRUB是一个多启动加载器,允许用户选择要启动的操作系统,如果删除了GRUB,可能会导致无法启动系统。 挂载(Mount)是Linux系统中连接文件系统到目录树的过程。例如,`mount /dev/sda1 /mnt/u`命令将/dev/sda1分区挂载到/mnt/u目录。挂载点是文件系统在文件树中的入口,用户可以通过操作挂载点目录来访问对应的文件系统。挂载和卸载操作允许灵活地管理多个文件系统,并在需要时切换或更新。 文件类型包括普通文件、目录文件、链接文件和设备文件。链接文件类似Windows的快捷方式,可以指向系统内的其他文件或目录。设备文件分为字符设备(如键盘、串口)和块设备(如硬盘),它们在/dev目录下进行管理。 文件属性以rwxrwxrwx的九位表示,分别代表所有者、用户组和其他用户的读、写、执行权限。例如,`-rwxrwxrwx`表示这是一个可读、可写、可执行的普通文件。shell是用户与系统交互的界面,它解析命令并调用相应的程序执行。命令行格式通常包括命令、选项和参数,例如`ls -l`列出当前目录下文件的详细信息。 用户系统相关命令如`su`用于切换用户,特别是从普通用户切换到root管理员。使用`su -`可以保留目标用户的环境变量和工作目录,避免因环境配置问题导致的错误。此外,还有其他如`chmod`(改变文件权限)、`chown`(改变文件所有者)、`chgrp`(改变文件所属组)等命令,用于管理文件系统的访问控制。 Linux进程线程网络编程涵盖了操作系统的核心概念,如并发性、网络通信以及文件系统管理,是理解和开发Linux系统软件的基础。通过深入学习这些概念,开发者能够构建高效、可靠的跨网络服务和应用程序。
2018-05-23 上传
Linux网络编程(总共41集) 讲解Linux网络编程知识,分以下四个篇章。 Linux网络编程之TCP/IP基础篇 Linux网络编程之socket编程篇 Linux网络编程之进程间通信篇 Linux网络编程之线程篇 Linux网络编程之TCP/IP基础篇 01TCPIP基础(一) ISO/OSI参考模型 TCP/IP四层模型 基本概念(对等通信、封装、分用、端口) 02TCPIP基础(二) 最大传输单元(MTU)/路径MTU 以太网帧格式 ICMP ARP RARP 03TCPIP基础(三) IP数据报格式 网际校验和 路由 04TCPIP基础(四) TCP特点 TCP报文格式 连接建立三次握手 连接终止四次握手 TCP如何保证可靠性 05TCPIP基础(五) 滑动窗口协议 UDP特点 UDP报文格式 Linux网络编程之socket编程篇 06socket编程(一) 什么是socket IPv4套接口地址结构 网络字节序 字节序转换函数 地址转换函数 套接字类型 07socket编程(二) TCP客户/服务器模型 回射客户 /服务器 socket、bind、listen、accept、connect 08socket编程(三) SO_REUSEADDR 处理多客户连接(process-per-conection) 点对点聊天程序实现 09socket编程(四) 流协议与粘包 粘包产生的原因 粘包处理方案 readn writen 回射客户/服务器 10socket编程(五) read、write与recv、send readline实现 用readline实现回射客户/服务器 getsockname、getpeername gethostname、gethostbyname、gethostbyaddr 11socket编程(六) TCP回射客户/服务器 TCP是个流协议 僵进程与SIGCHLD信号 12socket编程(七) TCP 11种状态 连接建立三次握手、连接终止四次握手 TIME_WAIT与SO_REUSEADDR SIGPIPE 13socket编程(八) 五种I/O模型 select 用select改进回射客户端程序 14socket编程(九) select 读、写、异常事件发生条件 用select改进回射服务器程序。 15socket编程(十) 用select改进第八章点对点聊天程序 16socket编程(十一) 套接字I/O超时设置方法 用select实现超时 read_timeout函数封装 write_timeout函数封装 accept_timeout函数封装 connect_timeout函数封装 17socket编程(十二) select限制 poll 18socket编程(十三) epoll使用 epoll与select、poll区别 epoll LT/ET模式 19socket编程(十四) UDP特点 UDP客户/服务基本模型 UDP回射客户/服务器 UDP注意点 20socket编程(十五) udp聊天室实现 21socket编程(十六) UNIX域协议特点 UNIX域地址结构 UNIX域字节流回射客户/服务 UNIX域套接字编程注意点 22socket编程(十七) socketpair sendmsg/recvmsg UNIX域套接字传递描述符字 Linux网络编程之进程间通信篇 23进程间通信介绍(一) 进程同步与进程互斥 进程间通信目的 进程间通信发展 进程间通信分类 进程间共享信息的三种方式 IPC对象的持续性 24进程间通信介绍(二) 死锁 信号量 PV原语 用PV原语解决司机与售票员问题 用PV原语解决民航售票问题 用PV原语解决汽车租赁问题 25System V消息队列(一) 消息队列 IPC对象数据结构 消息队列结构 消息队列在内核中的表示 消息队列函数 26System V消息队列(二) msgsnd函数 msgrcv函数 27System V消息队列(三) 消息队列实现回射客户/服务器 28共享内存介绍 共享内存 共享内存示意图 管道、消息队列与共享内存传递数据对比 mmap函数 munmap函数 msync函数 29System V共享内存 共享内存数据结构 共享内存函数 共享内存示例 30System V信号量(一) 信号量 信号量集结构 信号量集函数 信号量示例 31System V信号量(二) 用信号量实现进程互斥示例 32System V信号量(三) 用信号集解决哲学家就餐问题 33System V共享内存与信号量综合 用信号量解决生产者消费者问题 实现shmfifo 34POSIX消息队列 POSIX消息队列相关函数 POSIX消息队列示例 35POSIX共享内存 POSIX共享内存相关函数 POSIX共享内存示例 Linux网络编程之线程篇 36线程介绍 什么是线程 进程与线程 线程优缺点 线程模型 N:1用户线程模型 1:1核心线程模型 N:M混合线程模型 37POSIX线程(一) POSIX线程库相关函数 用线程实现回射客户/服务器 38POSIX线程(二) 线程属性 线程特定数据 39POSIX信号量与互斥锁 POSIX信号量相关函数 POSIX互斥锁相关函数 生产者消费者问题 自旋锁与读写锁介绍 40POSIX条件变量 条件变量 条件变量函数 条件变量使用规范 使用条件变量解决生产者消费者问题 41一个简单的线程池实现 线程池性能分析 线程池实现 网络编程, Linux