TCP/IP网络编程

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出版者:人民邮电出版社
作者:[韩] 尹圣雨
出品人:
页数:410
译者:金国哲
出版时间:2014-7
价格:79.00元
装帧:平装
isbn号码:9787115358851
丛书系列:图灵程序设计丛书
图书标签:
  • 网络编程
  • TCP/IP
  • 计算机
  • 计算机网络
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  • 软件开发
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  • 系统编程
  • 分布式系统
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具体描述

第一部分主要介绍网络编程基础知识。此部分主要论述Windows和Linux平台网络编程必备基础知识,未过多涉及不同操作系统特性。

第二部分和第三部分与操作系统有关。第二部分主要是Linux相关内容,而第三部分主要是Windows相关内容。从事Windows编程的朋友浏览第二部分内容后,同样可以提高技艺。

第四部分对全书内容进行总结,包含了作者在自身经验基础上总结的学习建议,还介绍了网络编程经典书籍。

《深入理解 Linux 系统调用》 本书旨在带领读者踏上一段深入探索 Linux 内核运作机制的旅程,重点聚焦于系统调用的方方面面。相较于抽象的理论模型,本书更侧重于通过实际代码剖析和原理讲解,帮助读者构建起对 Linux 系统底层运作的清晰认知。 核心内容概览: 1. 系统调用的本质与生命周期: 用户空间到内核空间的桥梁: 详细阐述系统调用如何作为应用程序访问内核服务的唯一途径,以及其在用户模式和内核模式之间切换的机制。我们将深入分析中断(interrupts)和异常(exceptions)在系统调用触发过程中的关键作用,特别是软中断(software interrupt)的工作原理。 系统调用号与系统调用表: 讲解系统调用号的分配机制,以及内核如何通过系统调用表(sys_call_table)来查找并执行相应的内核函数。通过分析不同架构(如 x86-64)的汇编代码,直观理解系统调用是如何被参数传递和调用的。 上下文切换: 深入探讨系统调用过程中发生的上下文切换(context switch),包括寄存器状态的保存与恢复,以及内核栈的使用,理解这对于多任务调度的重要性。 2. 关键系统调用的剖析: 文件 I/O 系列(`open`, `read`, `write`, `close`, `lseek`, `stat`, `fstat`, `ioctl`): 详细解析这些核心文件操作系统调用的内部实现。例如,`open` 如何查找文件 inode、分配文件描述符;`read` 和 `write` 如何与文件系统的缓冲区(page cache)交互,以及它们与直接 I/O(direct I/O)的区别;`ioctl` 如何提供用户空间与设备驱动程序进行复杂通信的接口。 进程管理系列(`fork`, `execve`, `waitpid`, `exit`, `getpid`, `getppid`): 深入剖析进程创建、替换、等待和终止的全过程。`fork` 调用如何复制父进程的地址空间,以及写时复制(copy-on-write)技术的优化;`execve` 如何加载新的程序镜像并替换当前进程的执行上下文;`waitpid` 如何实现父子进程间的同步。 内存管理系列(`mmap`, `munmap`, `brk`): 讲解 Linux 如何通过系统调用为进程提供和管理内存。`mmap` 如何将文件或设备映射到用户空间的地址空间,以及它在共享内存和匿名映射中的应用;`brk` 作为一种更简单的堆内存管理方式,及其与 `mmap` 的配合。 进程间通信(IPC)系列(`pipe`, `shmget`, `shmat`, `semget`, `semop`): 介绍 Linux 提供的多种 IPC 机制的系统调用接口。`pipe` 如何实现单向字节流通信;System V IPC(共享内存、信号量)的创建、附加和操作过程。 3. 系统调用的实现细节与安全: 内核中的系统调用处理函数: 讲解内核源代码中,每个系统调用对应的 C 函数是如何实现的,以及它们如何接收用户空间的参数,进行权限校验,并执行相应的内核操作。 安全机制: 分析系统调用在 Linux 安全模型中的作用,例如权限检查、沙箱技术(如 seccomp)如何限制进程可以调用的系统调用。 性能考量: 探讨系统调用开销的来源,以及如何通过一些策略(如系统调用批量处理、用户空间驱动)来优化性能。 本书特色: 代码驱动: 理论讲解紧密结合实际的 Linux 内核源代码片段,便于读者理解抽象概念背后的具体实现。 原理深入: 聚焦于系统调用工作原理的深层机制,而非停留在 API 的表面使用。 实践导向: 提供大量清晰的示例代码,帮助读者验证和掌握所学知识。 架构通用性: 虽然以 x86-64 架构为主要讲解对象,但核心概念适用于其他主流架构。 目标读者: 对 Linux 内核工作原理感兴趣的开发者。 希望深入理解应用程序与操作系统交互机制的程序员。 从事操作系统、嵌入式系统、系统安全等领域的工程师。 需要优化程序性能,减少系统调用开销的开发者。 通过阅读本书,读者将能够更深刻地理解 Linux 操作系统的内部运作,写出更高效、更健壮的系统级程序,并为进一步研究 Linux 内核提供坚实的基础。

作者简介

作者简介:

尹圣雨

曾为风投公司开发人员,因出版IT类书籍并开展相关讲座而闻名。2004年至今一直参与OpenGL ES图形库的建设和3D加速芯片的开发,以及Khronos Group(移动国际标准化财团)的标准制定相关业务,还参与手机DMB芯片的开发。现任(株)Axissoft公司CTO,致力于构建基于Web的解决方案。

ripeness21@gmail.com

译者简介:

金国哲

毕业于重庆大学计算机学院,2009年至今在延边大学计算机系任教。

主讲课程:Java程序设计、Android应用开发、Web程序设计等。

主要研究方向:跨语言检索、自然语言处理等。

曾主持并参与某部队入侵检测系统、论文自动采集及管理系统等多个软件开发项目。

目录信息

第一部分 开始网络编程
第1章 理解网络编程和套接字  2
1.1  理解网络编程和套接字  2
1.2  基于Linux的文件操作  9
1.3  基于Windows平台的实现  15
1.4  基于Windows的套接字相关函数及示例  18
1.5  习题  24
第2章 套接字类型与协议设置  26
2.1  套接字协议及其数据传输特性  26
2.2  Windows平台下的实现及验证  32
2.3  习题  35
第3章 地址族与数据序列  36
3.1  分配给套接字的IP地址与端口号  36
3.2  地址信息的表示  39
3.3  网络字节序与地址变换  42
3.4  网络地址的初始化与分配  45
3.5  基于Windows的实现  52
3.6  习题  57
第4章 基于TCP的服务器端/客户端(1)  59
4.1  理解TCP和UDP  59
4.2  实现基于TCP的服务器端/客户端  64
4.3  实现迭代服务器端/客户端  71
4.4  基于Windows的实现  77
4.5  习题  81
第5章 基于TCP的服务器端/客户端(2)  82
5.1  回声客户端的完美实现  82
5.2  TCP原理  91
5.3  基于Windows的实现  96
5.4  习题  99
第6章 基于UDP的服务器端/客户端  101
6.1  理解UDP  101
6.2  实现基于UDP的服务器端/客户端  103
6.3  UDP的数据传输特性和调用connect函数  109
6.4  基于Windows的实现  114
6.5  习题  117
第7章 优雅地断开套接字连接  118
7.1  基于TCP的半关闭  118
7.2  基于Windows的实现  124
7.3  习题  127
第8章 域名及网络地址  128
8.1  域名系统  128
8.2  IP地址和域名之间的转换  130
8.3  基于Windows的实现  136
8.4  习题  138
第9章 套接字的多种可选项  140
9.1  套接字可选项和I/O缓冲大小  140
9.2  SO_REUSEADDR  145
9.3  TCP_NODELAY  150
9.4  基于Windows的实现  152
9.5  习题  154
第10章 多进程服务器端  155
10.1  进程概念及应用  155
10.2  进程和僵尸进程  159
10.3  信号处理  165
10.4  基于多任务的并发服务器  173
10.5  分割TCP的I/O程序  178
10.6  习题  182
第11章 进程间通信  183
11.1  进程间通信的基本概念  183
11.2  运用进程间通信  188
11.3  习题  193
第12章 I/O复用  194
12.1  基于I/O复用的服务器端  194
12.2  理解select函数并实现服务器端  197
12.3  基于Windows的实现  206
12.4  习题  209
第13章 多种I/O函数  211
13.1  send & recv函数  211
13.2  readv & writev函数  221
13.3  基于Windows的实现  225
13.4  习题  229
第14章 多播与广播  230
14.1  多播  230
14.2  广播  236
14.3  基于Windows的实现  240
14.4  习题  242
第二部分 基于Linux的编程
第15章 套接字和标准I/O  246
15.1  标准I/O函数的优点  246
15.2  使用标准I/O函数  249
15.3  基于套接字的标准I/O函数使用  252
15.4  习题  254
第16章 关于I/O流分离的其他内容  255
16.1  分离I/O流  255
16.2  文件描述符的复制和半关闭  259
16.3  习题  264
第17章 优于select的epoll  265
17.1  epoll理解及应用  265
17.2  条件触发和边缘触发  273
17.3  习题  283
第18章 多线程服务器端的实现  284
18.1  理解线程的概念  284
18.2  线程创建及运行  287
18.3  线程存在的问题和临界区  296
18.4  线程同步  299
18.5  线程的销毁和多线程并发服务器端的实现  306
18.6  习题  312
第三部分 基于Windows的编程
第19章 Windows平台下线程的使用  316
19.1  内核对象  316
19.2  基于Windows的线程创建  317
19.3  内核对象的2种状态  322
19.4  习题  325
第20章 Windows中的线程同步  327
20.1  同步方法的分类及CRITICAL_SECTION同步  327
20.2  内核模式的同步方法  331
20.3  Windows平台下实现多线程服务器端  339
20.4  习题  343
第21章 异步通知I/O模型  344
21.1  理解异步通知I/O模型  344
21.2  理解和实现异步通知I/O模型  346
21.3  习题  356
第22章 重叠I/O模型  357
22.1  理解重叠I/O模型  357
22.2  重叠I/O的I/O完成确认  362
22.3  习题  370
第23章 IOCP  371
23.1  通过重叠I/O理解IOCP  371
23.2  分阶段实现IOCP程序  379
23.3  习题  387
第四部分 结束网络编程
第24章 制作HTTP服务器端  390
24.1  HTTP概要  390
24.2  实现简单的Web服务器端  394
24.3  习题  401
第25章 进阶内容  403
25.1  网络编程学习的其他内容  403
25.2  网络编程相关书籍介绍  404
索引  406
· · · · · · (收起)

读后感

评分

1、作者功力深厚,点到为止,不局限于简单的背书式网络编程,且在最后的推荐进阶学习中再次强调了系统编程的重要。 2、兼顾了Linux与Windows平台,以Linux下的网络编程主。 3、讲了select、epoll、组播等内容,且对部分套接字的选项设置进行讲解。遗憾的的是没有讲原始套接字。...  

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1、作者功力深厚,点到为止,不局限于简单的背书式网络编程,且在最后的推荐进阶学习中再次强调了系统编程的重要。 2、兼顾了Linux与Windows平台,以Linux下的网络编程主。 3、讲了select、epoll、组播等内容,且对部分套接字的选项设置进行讲解。遗憾的的是没有讲原始套接字。...  

评分

1、作者功力深厚,点到为止,不局限于简单的背书式网络编程,且在最后的推荐进阶学习中再次强调了系统编程的重要。 2、兼顾了Linux与Windows平台,以Linux下的网络编程主。 3、讲了select、epoll、组播等内容,且对部分套接字的选项设置进行讲解。遗憾的的是没有讲原始套接字。...  

评分

本书最大的特点是程序例子足够多且能正常跑起来,内容对初学者友善,不会因为太难的内容而产生厌倦情绪。作为初学者,我是挺喜欢这本书的。 这本书另外一个好的地方是还同时介绍了Windows平台下的网络编程。那些Linux和Windows共有的一些接口,你会觉得,哦,原来也不是很难,...

评分

本书最大的特点是程序例子足够多且能正常跑起来,内容对初学者友善,不会因为太难的内容而产生厌倦情绪。作为初学者,我是挺喜欢这本书的。 这本书另外一个好的地方是还同时介绍了Windows平台下的网络编程。那些Linux和Windows共有的一些接口,你会觉得,哦,原来也不是很难,...

用户评价

评分

这本关于网络编程的书籍,着实让我这个在协议底层摸爬滚打多年的老兵感到耳目一新。它没有像许多同类书籍那样,仅仅停留在概念的罗列和API的简单介绍上。相反,作者似乎花费了大量篇幅,深入剖析了在真实世界中,那些看似简单的Socket调用背后,操作系统内核是如何调度资源、管理数据流转的。我特别欣赏其中对于拥塞控制算法的详尽阐述,书中用直观的图示和精妙的伪代码,将TCP的AIMD、慢启动等机制的演变过程描绘得淋漓尽致。读完相关章节后,我对于那些偶尔出现的网络延迟和丢包现象,不再是束手无策地重启服务,而是能从协议栈的角度去定位问题的根源,甚至尝试在应用层进行更精细的流量塑形。尤其是在讨论多路复用技术时,作者没有止步于`select/poll`的传统用法,而是将`epoll`和`io_uring`的性能优势和底层设计思想进行了深入的对比,这对于我们这些追求极致性能的开发者来说,无疑是一份宝贵的参考资料。可以说,它提供了一个从应用视角俯瞰整个网络通信全貌的绝佳平台,远超我预期的技术深度。

评分

坦率地说,这本书的排版和插图设计,给我的阅读体验打了一个大大的折扣。虽然内容本身在深度和广度上都值得称赞,但整体的视觉呈现显得过于陈旧和拥挤。许多关键性的数据结构图示,比如TCP状态机的转化流程,如果能采用更现代、更清晰的矢量图形来绘制,而不是那种略显粗糙的位图,效果会好很多。而且,书中对于代码示例的选取,似乎偏向于一个特定的、年代略显久远的编程环境,这使得我们在尝试直接编译和运行示例时,需要花费额外的精力去适配现代编译器或库的版本。例如,在讲述多线程网络服务模型时,作者对线程同步机制的介绍略显保守,没有充分体现现代语言(如Go或Rust)在并发模型上的革新带来的便利性。如果能将理论讲解与最新的工程实践案例相结合,并注重图文的现代化设计,这本书的价值将能得到更充分的展现,不至于让读者在吸收知识的同时,还需要忍受这种略显过时的载体。

评分

我是一个刚踏入互联网技术领域不久的新手,抱着学习如何“发送和接收数据”的目的翻开了这本书,原本还担心内容会过于晦涩难懂,但令人惊喜的是,作者的叙事方式非常贴合初学者的认知曲线。他没有直接抛出复杂的协议头结构,而是先构建了一个清晰的“黑箱模型”,让我们先理解数据是如何在两台机器间‘走’的,然后再逐步打开这个黑箱,解释MAC地址、IP地址、端口号这些‘身份证’是如何在不同层级发挥作用的。特别是关于地址解析过程的讲解,书中通过一个生动的例子,将ARP请求的广播和响应过程描述得像一场寻人游戏,让抽象的概念立刻变得形象起来。虽然有些地方的细节处理可能不如专业参考书那样极致严谨,但对于构建起扎实的网络概念框架来说,这本书的入门引导做得极其出色。它成功地激发了我深入研究网络底层机制的兴趣,而不是让我感到被一堆专业术语淹没的挫败感。

评分

这本书在描述网络应用开发中常见的设计模式和架构思路时,展现出一种近乎哲学的思辨深度。它不仅仅是告诉你“怎么做”,更重要的是探讨了“为什么这么做,以及如果不这么做会有什么后果”。例如,在讨论连接管理时,书中对“长连接”与“短连接”的利弊进行了长达数十页的辩证分析,考虑了从TCP建立/关闭开销到Keep-Alive机制的实现细节,再到应用层心跳包设计中的定时器精度问题。这使得我们不再是被动地接受既有的设计范式,而是能够根据具体的业务场景——比如高频交易还是大文件传输——做出最恰当的技术选型。更让我印象深刻的是,书中对错误处理和健壮性设计的强调。很多技术书籍往往忽略了异常情况,但这本书却系统地梳理了各种网络错误码(如ECONNREFUSED、ETIMEDOUT)在不同操作系统下的细微差异,并给出了跨平台适配的编程建议。这对于编写高可用、能抵御各种网络“脏数据”的系统来说,是无价之宝。

评分

这本书最突出的特点是其对网络安全议题的整合深度,这一点在许多侧重于性能优化的网络编程书籍中是常常被忽视的。作者并非将安全作为一个独立的章节草草带过,而是将其融入到了每一层协议的讲解之中。比如,在讨论TLS/SSL握手流程时,书中详尽地解析了公钥加密、数字证书的验证过程,以及如何通过配置不同的密码套件来抵御中间人攻击。更进一步,书中还涉及了对应用层协议进行加固的实用技巧,例如如何使用哈希校验来确保数据完整性,以及如何识别和防御常见的DoS攻击模式——并非从防御者的角度,而是从一个开发者需要如何设计出不易被攻击的接口的角度来阐述。这种“攻击者思维”的融入,使得读者在构建网络服务时,能够自然而然地将安全校验的代码嵌入到正常的业务逻辑流程中,而不是事后“打补丁”。对于任何需要处理敏感数据传输的系统而言,这本书提供的安全视角无疑是提升系统可靠性和信任度的关键要素。

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大概看了 Linux 部分的,非常好的一本入门书

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这本书真不错,如果看 Unix network programming 吃力的话,可以选择这本书入门,写得比较全面,里面例子很多,随便一个拿出来都是可以验证的。

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凑单书,写的不错,就是太入门了,当然把这些知识写简单需要雄厚的功力。我就看看windows下怎么搞

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凑单书,写的不错,就是太入门了,当然把这些知识写简单需要雄厚的功力。我就看看windows下怎么搞

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