Linux网络编程 pdf下载

第一章 概论..................................................................................................................1 1.1 网络的历史.......................................................................................................1 1.2 OSI 模型...........................................................................................................3 1.3 Internet 体系模型..............................................................................................4 1.4 客户/服务器模型...............................................................................................5 1.4 UNIX 的历史...................................................................................................7 1.4.1 Unix 诞生前的故事.................................................................................7 1.4.2 UNIX 的诞生..........................................................................................8 1.4.3 1979 – UNIX 第七版............................................................................. 10 1.4.4 UNIX 仅仅是历史吗?............................................................................. 11 1.5 Linux 的发展.................................................................................................. 11 1.5.1 Linux 的发展历史.................................................................................. 12 1.5.2 什么叫GNU？ ...................................................................................... 12 1.5.3 Linux 的特色........................................................................................ 13 1.5.4 硬件需求............................................................................................... 14 1.5.5 Linux 可用的软件................................................................................. 14 1.5.6 为什么选择 Linux ？ ............................................................................ 15 1.6 Linux 和 Unix 的发展.................................................................................... 15 第二章 UNIX/Linux 模型...............................................................................................17 2.1 UNIX/Linux 基本结构.......................................................................................17 2.2 输入和输出......................................................................................................19 2.2.1 UNIX/Linux 文件系统简介......................................................................19 2.2.2 流和标准I/O 库......................................................................................20 2.3 进程................................................................................................................21 第三章 进程控制..........................................................................................................22 3.1 进程的建立与运行...........................................................................................22 3.1.1 进程的概念............................................................................................22 3.1.2 进程的建立............................................................................................22 3.1.3 进程的运行............................................................................................24 3.1.4 数据和文件描述符的继承.......................................................................29 3.2 进程的控制操作...............................................................................................31 3.2.1 进程的终止............................................................................................31 3.2.2 进程的同步............................................................................................32 3.2.3 进程终止的特殊情况..............................................................................33 3.2.4 进程控制的实例.....................................................................................33 3.3 进程的属性......................................................................................................38 3.3.1 进程标识符............................................................................................38 3.3.2 进程的组标识符.....................................................................................39 3.3.3 进程环境................................................................................................40 3.3.4 进程的当前目录.....................................................................................42 3.3.5 进程的有效标识符..................................................................................43 3.3.6 进程的资源............................................................................................44 3.3.7 进程的优先级.........................................................................................45 3.4 守护进程.........................................................................................................46 3.4.1 简介.......................................................................................................46 3.4.2 守护进程的启动............................................................................................46 3.4.3 守护进程的错误输出..............................................................................46 3.4.4 守护进程的建立.....................................................................................48 3.5 本章小结.........................................................................................................49 第四章 进程间通信.......................................................................................................50 4.1 进程间通信的一些基本概念.............................................................................50 4.2 信号................................................................................................................50 4.2.1 信号的处理............................................................................................52 4.2.2 信号与系统调用的关系...........................................................................54 4.2.3 信号的复位............................................................................................55 4.2.4 在进程间发送信号..................................................................................56 4.2.5 系统调用alarm()和pause()......................................................................58 4.2.6 系统调用setjmp()和longjmp().................................................................62 4.3 管道................................................................................................................63 4.3.1 用C 来建立、使用管道..........................................................................65 4.3.2 需要注意的问题.....................................................................................72 4.4 有名管道.........................................................................................................72 4.4.1 有名管道的创建.....................................................................................72 4.4.2 有名管道的I/O 使用...............................................................................73 4.4.3 未提到的关于有名管道的一些注意.........................................................75 4.5 文件和记录锁定...............................................................................................75 4.5.1 实例程序及其说明..................................................................................75 4.5.2 锁定中的几个概念..................................................................................78 4.5.3 System V 的咨询锁定..............................................................................78 4.5.4 BSD 的咨询式锁定.................................................................................79 4.5.5 前面两种锁定方式的比较.......................................................................81 4.5.6 Linux 的其它上锁技术............................................................................81 4.6 System V IPC ...................................................................................................84 4.6.1 ipcs 命令................................................................................................85 4.6.2 ipcrm 命令..............................................................................................86 4.7 消息队列（Message Queues）...........................................................................86 4.7.1 有关的数据结构.....................................................................................86 4.7.2 有关的函数............................................................................................89 4.7.3 消息队列实例——msgtool，一个交互式的消息队列使用工具..................94 4.8 信号量(Semaphores) .........................................................................................97 4.8.1 有关的数据结构.....................................................................................98 4.8.2 有关的函数............................................................................................99 4.8.3 信号量的实例——semtool，交互式的信号量使用工具...........................103 4.9 共享内存(Shared Memory) ..............................................................................109 4.9.1 有关的数据结构...................................................................................109 4.9.2 有关的函数.......................................................................................... 110 4.9.3 共享内存应用举例——shmtool,交互式的共享内存使用工具................... 112 4.9.4 共享内存与信号量的结合使用.............................................................. 114 第五章 通信协议简介.................................................................................................120 5.1 引言..............................................................................................................120 5.2 XNS（Xerox Network Systems）概述..............................................................120 5.2.1 XNS 分层结构......................................................................................120 5.3 IPX/SPX 协议概述........................................................................................122 5.3.1 网际包交换（IPX） .............................................................................122 5.3.2 排序包交换（SPX）.............................................................................124 5.4 Net BIOS 概述................................................................................................124 5.5 Apple Talk 概述..............................................................................................125 5.6 TCP/IP 概述...................................................................................................126 5.6.1 TCP/IP 结构模型..................................................................................126 5.6.2 Internet 协议（IP）...............................................................................127 5.6.3 传输控制协议（TCP） .........................................................................132 5.6.4 用户数据报文协议................................................................................134 5.7 小结..............................................................................................................135 第六章 Berkeley 套接字............................................................................................. 136 6.1 引言............................................................................................................. 136 6.2 概述............................................................................................................. 136 6.2.1 Socket 的历史...................................................................................... 136 6.2.2 Socket 的功能...................................................................................... 136 6.2.3 套接字的三种类型............................................................................... 138 6.3 Linux 支配的网络协议................................................................................... 141 6.3.1 什么是TCP/IP? ................................................................................... 141 6.4 套接字地址................................................................................................... 142 6.4.1 什么是Socket？ .................................................................................. 142 6.4.2 Socket 描述符...................................................................................... 142 6.4.3 一个套接字是怎样在网络上传输数据的？............................................ 143 6.5 套接字的一些基本知识................................................................................. 144 6.5.1 基本结构............................................................................................. 144 6.5.2 基本转换函数...................................................................................... 145 6.6 基本套接字调用............................................................................................ 147 6.6.1 socket() 函数....................................................................................... 147 6.6.2 bind() 函数......................................................................................... 148 6.6.3 connect()函数...................................................................................... 150 6.6.4 listen() 函数........................................................................................ 151 6.6.5 accept()函数........................................................................................ 152 6.6.6 send()、recv()函数............................................................................... 154 6.6.7 sendto() 和recvfrom() 函数................................................................. 155 6.6.8 close()和shutdown()函数...................................................................... 156 6.6.9 setsockopt() 和getsockopt() 函数......................................................... 157 6.6.10 getpeername()函数.............................................................................. 157 6.6.11 gethostname()函数.............................................................................. 158 6.7 DNS 的操作.................................................................................................. 158 6.7.1 理解DNS............................................................................................ 158 6.7.2 和DNS 有关的函数和结构.................................................................. 158 6.7.3 DNS 例程............................................................................................ 159 6.8 套接字的Client/Server 结构实现的例子.......................................................... 160 6.8.1 简单的流服务器.................................................................................. 161 6.8.2 简单的流式套接字客户端程序............................................................. 163 6.8.3 数据报套接字例程（DatagramSockets）............................................... 165 6.9 保留端口...................................................................................................... 169 6.9.1 简介.................................................................................................... 169 6.9.2 保留端口............................................................................................. 170 6.10 五种I/O 模式................................................................................................. 179 6.10.1 阻塞I/O 模式.................................................................................... 179 6.10.2 非阻塞模式I/O.................................................................................. 180 6.10.3 I/O 多路复用..................................................................................... 181 6.10.4 信号驱动I/O 模式............................................................................. 182 6.10.5 异步I/O 模式.................................................................................... 185 6.10.6 几种I/O 模式的比较.......................................................................... 186 6.10.7 fcntl()函数......................................................................................... 186 6.10.8 套接字选择项select()函数.................................................................. 187 6.11 带外数据..................................................................................................... 190 6.11.1 TCP 的带外数据................................................................................ 190 6.11.2 OOB 传输套接字例程（服务器代码Server.c） ................................... 193 6.11.3 OOB 传输套接字例程（客户端代码Client.c）.................................... 196 6.11.4 编译例子........................................................................................... 199 6.12 使用Inetd（Internet 超级服务器） ............................................................... 199 6.12.1 简介.................................................................................................. 199 6.12.2 一个简单的inetd 使用的服务器程序hello inet service.......................... 199 6.12.3 /etc/services 和 /etc/inetd.conf 文件..................................................... 200 6.12.4 一个复杂一些的inetd 服务器程序...................................................... 201 6.12.5 一个更加复杂的inetd 服务器程序...................................................... 203 6.12.6 程序必须遵守的安全性准则............................................................... 205 6.12.7 小结.................................................................................................. 205 6.13 本章总结.................................................................................................... 205 第七章 网络安全性.....................................................................................................206 7.1 网络安全简介................................................................................................206 7.1.1 网络安全的重要性................................................................................206 7.1.2 信息系统安全的脆弱性.........................................................................207 7.2 Linux 网络不安全的因素................................................................................209 7.3 Linux 程序员安全........................................................................................... 211 7.3.1 系统子程序..........................................................................................212 7.3.2 标准C 函数库.......................................................................................214 7.3.3 书写安全的C 程序................................................................................216 7.3.4 SUID/SGID 程序指导准则......................................................................217 7.3.5 root 程序的设计....................................................................................218 7.4 小结..............................................................................................................219 第八章 Ping 例程.......................................................................................................220 8.1 Ping 命令简介................................................................................................220 8.2 Ping 的基本原理.............................................................................................220 8.3 小结..............................................................................................................221 第九章 tftp 例程.........................................................................................................222 9.1 tftp 协议简介..................................................................................................222 9.2 tftp 的使用.....................................................................................................222 9.3 tftp 的原理.....................................................................................................223 9.3 tftp 的基本结构..............................................................................................223 9.4 小节..............................................................................................................225 第十章 远程命令执行.................................................................................................226 10.1 引言............................................................................................................226 10.2 rcmd 函数和rshd 服务器...............................................................................227 10.3 rexec 函数和rexecd 服务器...........................................................................233 第十一章 远程注册.....................................................................................................235 11.1 简介.............................................................................................................235 11.2 终端行律和伪终端........................................................................................235 11.3 终端方式字和控制终端.................................................................................239 11.4 rlogin 概述....................................................................................................242 11.5 窗口环境......................................................................................................242 11.6 流控制与伪终端方式字.................................................................................243 11.7 rlogin 客户程序.............................................................................................245 11.8 rlogin 服务器................................................................................................246 第十二章 远程过程调用..............................................................................................249 12.1 引言............................................................................................................249 12.2 远程过程调用模型.......................................................................................249 12.3 传统过程调用和远程过程调用的比较...........................................................250 12.4 远程过程调用的定义....................................................................................252 12.5 远程过程调用的有关问题.............................................................................252 12.5.1 远程过程调用传送协议.......................................................................253 12.5.2 Sun RPC ...........................................................................................254 12.5.3 Xerox Courier ....................................................................................254 12.5.4 Apollo RPC........................................................................................255 12.6 stub 过程简介...............................................................................................256 12.7 rpcgen 简介..................................................................................................256 12.8 分布式程序生成的例子................................................................................257 12.8.1 我们如何能够构造出一个分布式应用程序...........................................257 12.9 小结............................................................................................................283 第十三章 远程磁带的访问..........................................................................................284 13.1 简介............................................................................................................284 13.2 Linux 磁带驱动器的处理..............................................................................285 13.3 rmt 协议.......................................................................................................285 13.4 rmt 服务器设计分析.....................................................................................286 第十四章 WWW 上HTTP 协议.................................................................................. 290 14.1　引言............................................................................................................ 290 14.2　HTTP 客户请求........................................................................................... 290 14.2.1 客户端.............................................................................................. 290 14.2.2 服务器端........................................................................................... 290 14.2.3 Web 请求简介.................................................................................... 291 14.2.4　HTTP – HyperText Transfer Protocol 超文本传输协议........................... 295 14.3　Web 编程.................................................................................................... 297 14.4 小结........................................................................................................... 301 附录A 有关网络通信的服务和网络库函数...................................................................302 附录B Vi 使用简介.....................................................................................................319 B.1 Vi 基本观念...................................................................................................319 B.1.1 进入与离开..........................................................................................319 B.1.2 Vi 输入模式.........................................................................................319 B.2 Vi 基本编辑...................................................................................................320 B.2.1 删除与修改..........................................................................................320 B.3 Vi 进阶应用...................................................................................................320 B.3.1 移动光标.............................................................................................320 B.3.2 进阶编辑命令......................................................................................322 B.3.3 文件命令.............................................................................................322 附录C Linux 下C 语言使用与调试简介......................................................................324 C.1 C 语言编程...................................................................................................324 C.2 什么是C? .....................................................................................................324 C.3 GNU C 编译器...............................................................................................324 C.3.1 使用GCC............................................................................................324 C.3.2 GCC 选项............................................................................................325 C.3.3 优化选项.............................................................................................325 C.3.4 调试和剖析选项...................................................................................325 C.3.5 用gdb 调试GCC 程序..........................................................................326 C.4 另外的C 编程工具........................................................................................330 C.4.1 Xxgdb..................................................................................................330 C.4.2 Calls ....................................................................................................331 C.4.3 cproto ..................................................................................................332 C.4.4 Indent ..................................................................................................333 C.4.5 Gprof...................................................................................................334 C.4.6 f2c 和p2c ............................................................................................335 附录D Ping 源码........................................................................................................336 附录E TFTP 服务器程序源码.....................................................................................362