了得網計算機/網絡_Linux網絡程序設計基於龍芯平臺

編輯推薦

1. 針對信創環境的網絡編程書籍，基於多年教學實踐，反復打磨內容。

2. 注重工程實踐。本書的內容中設計的開發工具、技術等，與當前IT公司實際使用的主流開發工具鏈非常契合。

3. 本書配套資源豐富，包括 PPT、講義、源代碼，滿足讀者學習需要。

內容簡介

本書著重闡述基於龍芯平臺（龍芯CPU和Loongnix操作繫統）的網絡程序開發。本書首先介紹龍芯平臺下的C語言編譯工具鏈，包括Loongnix操作繫統的安裝、Loongnix操作繫統的基本使用方法、Loongnix操作繫統中C語言的編程工具和代碼管理工具Git；然後介紹在龍芯平臺上基於編譯工具鏈編寫網絡程序的相關知識，包括網絡程序的基本原理，套接字應用程序接口的基本使用方法，多線程、多進程和I/O復用網絡程序的編程方法，原始套接字的編程方法；最後通過一個綜合性的網絡軟件項目案例，介紹使用Qt編寫圖形界面的網絡程序的基本方法。

本書適合作為應用型普通高校的電子信息類專業、計算機科學與技術等專業的教材，也可作為高職院校相關專業的擴展教材。自主信息技術領域的相關技術人員也可將本書用作網絡程序開發的參考資料。

作者簡介

趙洪從 2004 年起在北京電子科技學院負責“通信軟件設計”“網絡安全與保密技術”等課程的教學工作，有近 20 年的教學經驗。曾帶領技術團隊完成了多個產品的研制和產業化，有豐富的軟件開發經驗。2014 年起，主持或參與了多個重要信創項目攻關及標準制定工作，為信創做出了自己的貢獻。李兆斌北京電子科技學院副教授，長期從事計算機網絡、通信安全方面的教學工作，負責“計算機網絡安全實踐”“IP 通信互聯技術”等課程的教學。主持或參與了多個信創相關課題，有豐富的工程實踐經驗。魏占禎北京電子科技學院教授，長期從事通信網絡、信息安全方面的教學和科研工作，多次獲得省部級科技進步獎。近年來參與了信創領域的多項工作，有豐富的信創工程科研經驗。

目錄

第 1章信創平臺概述1

1.1 信創CPU簡介1

1.1.1 龍芯CPU1

1.1.2 其他信創CPU2

1.2 Linux及信創操作繫統3

1.2.1 Linux操作繫統簡介3

目錄

第 1章信創平臺概述1

1.1 信創CPU簡介1

1.1.1 龍芯CPU1

1.1.2 其他信創CPU2

1.2 Linux及信創操作繫統3

1.2.1 Linux操作繫統簡介3

1.2.2 Linux與Windows的差異3

1.2.3 常見的Linux發行版4

1.2.4 信創操作繫統5

第 2章龍芯信創平臺7

2.1 龍芯桌面計算機硬件平臺7

2.2 Loongnix操作繫統8

2.3 Loongnix操作繫統使用入門12

2.3.1 常用命令12

2.3.2 應用軟件安裝與卸載23

2.3.3 Vim編輯器基本使用方法25

第3章信創平臺C語言編程環境28

3.1 GCC與GDB28

3.1.1 編譯的基本概念28

3.1.2 編譯應用程序32

3.1.3 編譯靜態鏈接庫34

3.1.4 編譯動態鏈接庫35

3.1.5 使用GDB調試代碼42

3.2 Makefile基礎45

3.2.1 Makefile基本語法45

3.2.2 使用變量與模式匹配47

3.2.3 在Makefile文件中指定搜索路徑49

3.2.4 Makefile文件中基本函數的使用50

3.2.5 簡單的Makefile模板51

3.3 CMake基礎53

3.3.1 CMake基本語法53

3.3.2 使用CMake編譯應用程序56

3.3.3 使用CMake編譯動態鏈接庫58

3.4 使用VSCode開發C程序60

3.4.1 VSCode常用插件及設置60

3.4.2 在VSCode中應用Makefile編譯代碼61

3.4.3 在VSCode中使用CMake編譯代碼62

3.4.4 VSCode中調試C程序的基本方法63

3.4.5 在VSCode中應用代碼規範格式化工具65

第4章使用Git管理代碼66

4.1 Git概述66

4.1.1 Git代碼版本控制概述66

4.1.2 集中式和分布式版本控制繫統67

4.1.3 Git的基本結構67

4.2 Git基本操作68

4.2.1 Git安裝與初始設置68

4.2.2 保存代碼到Git倉庫69

4.2.3 Git的基本工作流程75

4.3 Git分支76

4.3.1 分支的創建與切換76

4.3.2 切換分支的注意事項80

4.3.3 分支合並88

4.3.4 分支變基99

4.4 Git遠程倉庫和遠程分支102

4.4.1 遠程倉庫賬戶創建及密鑰配置102

4.4.2 創建遠程倉庫103

4.4.3 使用變基重做110

4.4.4 代碼管理工作流程114

第5章網絡編程基礎118

5.1 網絡程序及其基本要素118

5.2 網絡通信協議118

5.2.1 分層模型118

5.2.2 TCP/IP120

5.3 網絡通信地址124

5.3.1 MAC地址125

5.3.2 IP地址125

5.4 應用標識127

5.4.1 端口號127

5.4.2 端口號分配及常用端口號128

5.5 進程的網絡地址128

5.5.組（半相關）128

5.5.組（全相關）129

5.6 網絡程序的基本模式129

5.6.1 客戶端/服務器模式129

5.6.2 瀏覽器/服務器模式129

5.6.3 兩種模式的對比129

第6章套接字編程131

6.1 套接字概述131

6.1.1 應用程序接口131

6.1.2 發展歷程131

6.1.3 套接字通信的基礎流程132

6.2 編寫“hello,world!”通信服務器程序133

6.2.1 查詢函數文檔133

6.2.2 創建套接字133

6.2.3 綁定地址信息135

6.2.4 建立套接字連接138

6.2.5 發送消息140

6.2.6 關閉套接字142

6.3 編寫“hello,world!”通信客戶端程序142

6.3.1 發送連接請求142

6.3.2 接收消息143

6.4 運行“hello,world!”程序144

6.5 完善“hello,world!”程序144

6.5.1 通過命令行輸入服務器信息144

6.5.2 優化錯誤處理145

6.5.3 通過設置套接字選項解除地址被使用145

6.5.4 循環實現服務器功能148

6.5.5 使用shutdown()函數關閉套接字149

6.5.6 使用多文件實現檢錯代碼149

6.6 編寫TCP“回聲”程序150

6.6.1 “回聲”的邏輯與實現150

6.6.2 “回聲”程序中的隱患—“粘包”152

6.6.3 基於TCP的應用層協議設計152

6.7 編寫UDP“回聲”程序154

6.7.1 sendto()函數和recvfrom()函數154

6.7.2 實現UDP的“回聲”程序156

6.7.3 UDP通信使用connect()函數注冊地址信息157

第7章多線程網絡程序159

7.1 線程概述159

7.1.1 操作繫統、進程和線程之間的關繫159

7.1.2 進程和線程之間的關繫159

7.2 線程的創建與銷毀160

7.2.1 線程創建函數160

7.2.2 線程銷毀函數162

7.3 線程同步方法165

7.3.1 多線程同步問題165

7.3.2 使用互斥量實現線程同步167

7.3.3 使用信號量實現線程同步168

7.4 編寫多線程聊天室程序171

7.4.1 使用多線程實現服務器的並發172

7.4.2 實現轉發消息到所有客戶端174

7.4.3 斷開與對應客戶端的連接175

7.4.4 正確實現線程同步176

7.4.5 實現聊天室客戶端程序177

7.4.6 代碼優化179

第8章多進程網絡程序181

8.1 進程概述181

8.1.1 進程ID181

8.1.2 父進程和子進程182

8.2 進程的創建與銷毀183

8.2.1 創建進程183

8.2.2 銷毀進程184

8.2.3 進程退出187

8.2.4 “僵尸”進程188

8.2.5 使用異步方式銷毀“僵尸”進程190

8.3 多進程“回聲”程序實現195

8.3.1 服務器多進程的實現195

8.3.2 “僵尸”進程的處理方法198

8.3.3 使用多進程實現客戶端的讀、寫功能分離200

8.4 使用管道實現進程間通信201

8.4.1 管道的使用方法201

8.4.2 管道通信應用到多進程網絡程序中204

第9章 I/O復用套接字編程206

9.1 I/O復用概述206

9.2 使用select()函數實現I/O復用207

9.2.1 select()函數207

9.2.2 文件集合的基本操作函數207

9.2.3 select()函數調用流程208

9.3 使用select()函數實現服務器並發210

9.3.1 使用select()函數監聽套接字210

9.3.2 使用select()函數監聽通信套接字211

9.3.3 並發服務器代碼執行情況212

9.4 epoll基本使用方法213

9.4.1 epoll與select()函數的差異213

9.4.2 epoll的基本操作函數214

9.5 使用epoll實現並發服務器216

9.5.1 使用epoll處理監聽套接字216

9.5.2 使用epoll處理通信套接字216

9.6 epoll的邊緣觸發與條件觸發218

9.6.1 邊緣觸發與條件觸發的概念218

9.6.2 邊緣觸發下的數據讀、寫方法218

9.6.3 3種並發實現方法的簡單比較220

第 10章套接字編程補充221

10.1 域名與IP地址221

10.1.1 域名與DNS221

10.1.2 ICP備案222

10.1.3 編程中域名與IP地址的轉換222

10.2 其他I/O函數225

10.2.1 recv()與send()函數225

10.2.2 發送與接收帶外數據227

10.2.3 writev()與readv()函數228

10.3 多播與廣播的實現229

10.3.1 多播與廣播的概念229

10.3.2 多播數據發送與接收229

10.3.3 廣播數據發送與接收230

第 11章原始套接字232

11.1 原始套接字概述232

11.2 原始套接字編程簡介233

11.2.1 原始套接字創建233

11.2.2 原始套接字發送與接收數據包234

11.2.3 原始套接字涉及的數據包結構235

11.3 鏈路層原始套接字239

11.3.1 鏈路層原始套接字的發送流程239

11.3.2 ARP數據包發送樣例243

11.3.3 鏈路層原始套接字的接收流程245

11.3.4 鏈路層原始套接字抓包程序樣例246

11.4 網絡層原始套接字248

11.4.1 網絡層原始套接字的發送流程248

11.4.2 使用ping工具發送ICMP數據包樣例250

11.4.3 網絡層原始套接字的接收流程252

11.4.4 使用ping工具接收ICMP數據包樣例253

11.5 pcap簡介255

11.5.1 pcap概述255

11.5.2 pcap抓包流程255

11.5.3 設置過濾條件258

11.5.4 pcap抓包樣例260

第 12章綜合運用案例262

12.1 實現簡單的Web服務器262

12.1.1 多線程Web服務器實現262

12.1.2 HTTP簡介264

12.1.3 HTTP請求和響應報文結構264

12.1.4 HTTP請求處理和返回HTTP響應267

12.2 實現遠程過程調用270

12.2.1 遠程過程調用簡介270

12.2.2 遠程接口調用協議設計271

12.2.3 遠程調用服務實現272

12.2.4 遠程殼函數庫的實現274

12.3 使用Qt實現網絡程序278

12.3.1 Qt編程環境的安裝及設置278

12.3.2 面向對像編程與Qt中的信號與槽機制282

12.3.3 基於對話框的Qt圖形界面實現286

12.3.4 QSocket相關類的使用方法290

12.3.5 用Qt實現簡單聊天室客戶端293

12.3.6 實現簡單聊天室服務器301

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