Visual C++网络通信开发入门与编程实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:508

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出版时间:2008-10

价格:55.00元

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isbn号码:9787121073915

丛书系列:

图书标签:

• VC++
• 通信
• 计算机类
• 计算机科学
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《跨平台系统级编程：Linux驱动与嵌入式实时操作系统》 内容简介 本书旨在深入剖析现代系统软件开发的核心领域——Linux内核级编程与嵌入式实时操作系统（RTOS）的结合应用。它面向有一定C/C++基础，渴望进入底层、驱动开发或实时系统领域的工程师和资深学生，提供一条清晰、实用的技术进阶路径。全书摒弃对应用层技术（如图形界面、Web服务或通用网络协议栈实现）的深入探讨，专注于操作系统最底层的机制、资源管理以及对硬件的直接抽象与控制。 第一部分：Linux内核架构与模块化编程 本部分将从宏观视角快速梳理Linux操作系统的整体设计哲学，但重点将立即转移至驱动程序的实践层面。我们将详细解析进程调度器的精髓，特别是理解O(1)或CFS（Completely Fair Scheduler）在现代多核环境下的工作原理，以及如何通过内核跟踪工具（如`ftrace`）来分析调度延迟，而非仅仅是编写用户态的线程同步代码。 随后，内容将聚焦于内核模块（LKM）的开发生命周期。不仅仅是讲解`module_init`和`module_exit`，更会深入探讨模块的内存分配策略——如何正确使用GFP_KERNEL、GFP_ATOMIC等标志，以及理解页表（Page Tables）与虚拟地址到物理地址的转换过程。书中将用大量篇幅讨论内核同步原语，包括自旋锁（Spinlocks）、信号量（Semaphores）以及互斥体（Mutexes）的适用场景，强调在中断上下文和进程上下文中使用不同同步机制的严格要求，避免死锁与竞态条件。 特别地，我们将详细剖析中断处理机制。这包括中断描述符表（IDT）的结构、硬中断（IRQ）与软中断（SoftIRQs）的区别，以及自顶向下（Top-Half）和底半（Bottom-Half，主要通过Tasklets和Workqueues实现）的划分原则。读者将学会如何编写高效、无阻塞的中断处理程序，这是任何高性能设备驱动的基础。 第二部分：设备驱动模型与硬件交互 本部分是全书的核心实践环节，专注于现代Linux驱动模型。我们将彻底解构字符设备驱动的框架，从`file_operations`结构体的注册到主要操作函数（`open`, `read`, `write`, `ioctl`）的实现。重点会放在如何安全有效地通过`ioctl`与用户空间进行数据交换，并引入DMA（直接内存访问）的基础概念。 紧接着，内容转向更复杂的块设备驱动。我们将讲解I/O调度器的角色，特别是理解CFQ、Deadline以及Noop调度器对磁盘操作的优化策略。驱动层面，我们将详细演示SCSI/ATA等总线协议的抽象层如何工作，以及如何使用内核提供的内存管理接口（如`get_user_pages`）来准备DMA缓冲区，并确保缓存一致性。 对于总线架构，我们将专门开辟章节讨论PCI/PCIe驱动的开发。这要求读者理解MMIO（内存映射I/O）与Port I/O的区别，如何通过内核API（如`pci_resource_start`, `pci_ioremap`）获取硬件寄存器的地址空间，并正确配置设备的中断线。我们将通过一个实际的PCI设备示例，展示如何初始化设备、分配资源并完成设备驱动的绑定过程。 第三部分：嵌入式实时系统与内核移植基础 本部分将视角从通用Linux系统转向对时间确定性要求极高的嵌入式领域。我们将介绍实时操作系统（RTOS）的基本概念，对比VxWorks、FreeRTOS等主流RTOS与Linux在时间模型上的根本差异——关注点在于确定性（Determinism）而非吞吐量（Throughput）。 我们将以一个轻量级RTOS内核（如FreeRTOS的简化模型）为例，讲解任务（Task）的生命周期、优先级反转（Priority Inversion）问题以及如何使用信号量、消息队列等IPC机制确保多任务间的同步与通信。 随后，我们将探讨Linux的实时补丁（PREEMPT_RT）。读者将学习RT补丁如何修改Linux内核的锁机制，将不可抢占区域（Critical Sections）转换为可抢占区域，从而显著降低延迟抖动（Jitter）。我们将分析`RT-Mutexes`和`Preemptible Semaphores`的内部实现，理解它们如何在保证数据一致性的同时，提升系统的响应速度，使其更接近硬实时系统的表现。 最后，全书的收尾将是关于系统启动与底层调试。我们将不再关注GRUB或应用程序启动流程，而是深入讲解Bootloader（如U-Boot）在硬件初始化中扮演的角色，以及如何从Bootloader环境传递必要的设备树（Device Tree Blob, DTB）信息给Linux内核。针对底层问题排查，我们将详细介绍JTAG/SWD调试接口与KGDB/KDB在内核崩溃恢复和驱动调试中的实际应用，强调在无屏幕、无日志输出的嵌入式环境中进行故障隔离的技巧。 本书特点： 强实践导向： 所有理论概念均配有清晰的内核代码示例或驱动框架演示。 聚焦底层机制： 严格避免应用层API的罗列，专注于内核数据结构、内存管理与中断流的剖析。 跨界融合： 提供了从通用Linux内核到实时系统优化和嵌入式调试的完整技术栈视图。 本书的目标读者是那些希望“知道程序是如何在CPU上运行起来的”，并能独立开发、调试复杂设备驱动和嵌入式软件的专业人士。

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本书的另一个亮点在于它对现代网络通信技术的一些介绍。虽然书名强调“入门”，但它并没有停留在最基础的Socket API层面，而是巧妙地引入了一些更高级的网络编程模型，比如多线程、多进程以及事件驱动模型。作者通过对比这些不同模型的优缺点，帮助读者理解如何在不同的场景下选择最合适的并发处理方式。我特别喜欢书中关于I/O多路复用（如select、poll、epoll）的讲解，这些技术是构建高性能网络服务器的关键。作者用清晰的图示和代码示例，展示了如何利用这些机制来同时处理多个客户端连接，极大地提高了程序的效率。对于想要深入研究网络性能优化的读者来说，这部分内容绝对是干货满满，让我对如何编写更稳定、更高效的网络应用有了全新的认识，不再局限于简单的单线程处理方式。

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总而言之，这本书不仅仅是一本技术书籍，更像是一位经验丰富的导师。它从最基础的概念讲起，逐步深入，涵盖了从入门到进阶的各种关键技术点。作者的讲解深入浅出，逻辑清晰，并且紧密结合了Visual C++的开发环境，提供了大量实用的编程示例。对于想要踏入Visual C++网络通信开发领域的初学者来说，这本书无疑是最好的起点。即使是已经有一定经验的开发者，也能从中获得新的启发和更深入的理解。它不仅教会了我如何编写网络程序，更重要的是，它培养了我对网络通信原理的深刻理解和解决实际问题的能力。这本书的价值，远不止于书中的代码，更在于它所启发的思维方式和解决问题的思路。

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随着阅读的深入，我发现这本书的结构设计非常合理，循序渐进。在掌握了基础的Socket编程和并发处理模型后，作者开始引导读者学习如何处理更复杂的网络应用场景。例如，书中涉及了HTTP协议的解析和实现，这对于开发Web客户端和服务器应用来说是必不可少的。作者没有仅仅停留在HTTP协议的表面，而是深入讲解了请求头、响应头、请求体、响应体的结构，以及RESTful API的设计理念。我跟着书中的示例，实现了一个简单的HTTP服务器，能够解析GET和POST请求，并返回相应的响应。这让我对Web通信的底层机制有了更清晰的认识。此外，书中还涉及了一些数据序列化和反序列化的技术，比如JSON格式的处理，这在现代分布式系统中非常常见，让我的知识体系更加完善。

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作为一名在C++领域摸爬滚打多年的开发者，我一直对网络通信部分充满好奇，但又常常觉得无从下手。市面上关于C++网络编程的书籍不少，但要么过于理论化，要么示例代码陈旧，很难找到一本既能系统讲解基础，又能结合实际项目，而且技术栈也跟得上时代的。直到我遇到了这本书，它真的给我带来了很多启发。 这本书的开篇并没有直接抛出大量的API，而是从网络通信的基本概念讲起，比如TCP/IP模型、Socket编程的原理，这些看似老生常谈的内容，却被作者用一种非常易懂且生动的方式呈现出来。我尤其喜欢它对TCP三次握手和四次挥手过程的详细剖析，通过图文并茂的方式，将抽象的网络协议细节具象化，让我对数据传输的可靠性和稳定性有了更深的理解。书中还对UDP协议的特点和适用场景进行了清晰的阐述，让我认识到在不同的应用场景下，选择合适的传输协议是多么重要。而且，它并没有回避一些初学者容易遇到的误区，比如阻塞与非阻塞IO的区别，同步与异步通信的权差，这些都是理解后续高级网络模型的基础，作者在这方面下了不少功夫，讲解得非常透彻，让我能够避免走很多弯路。

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让我惊喜的是，这本书在讲解完基础概念之后，并没有止步于此，而是迅速切入了Visual C++环境下的实际编程实践。它没有采用那些晦涩难懂的理论推导，而是直接从一个简单的客户端/服务器模型入手，引导读者一步步完成代码的编写和调试。书中提供的示例代码非常完整，并且都经过了实际的验证，这对于初学者来说是极其宝贵的。我跟着书中的步骤，成功地搭建了一个简单的聊天室程序，通过这个小项目，我亲身体验了Socket编程在实际应用中的流程，包括如何创建Socket，如何绑定地址，如何监听连接，以及如何发送和接收数据。书中的讲解不仅是告诉“怎么做”，更深入地解释了“为什么这么做”，让我能够理解每一行代码背后的逻辑。另外，作者还非常细心地考虑到了错误处理和异常捕获，这些在实际的网络编程中至关重要，避免了程序因为一些不可预知的网络问题而崩溃。

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