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第1篇 基础知识篇3

第1章 Linux操作系统概述3

1．1 Linux操作系统简介4

1．1．1 Linux的来源4

1．1．2 Linux的特征5

1．2 常用的Linux命令6

1．2．1 操作目录和处理文件6

1．2．2 正文编辑命令vi9

1．2．3 进程处理11

1．2．4 安全与权限设置12

1．2．5 基本的网络命令14

1．2．6 联机帮助16

1．3 文件系统17

1．3．1 Linux文件系统概述18

1．3．2 Linux文件系统的组成18

1．3．3 文件系统管理20

1．3．4 虚拟文件系统VFS22

1．3．5 文件系统的相关调用25

1．3．6 安装和卸载文件系统27

1．4 Linux系统的安全性29

1．4．1 安装和启动安全29

1．4．2 用户账号与口令30

1．4．3 文件与系统备份31

1．4．4 网络服务的安全32

1．5 小结与练习33

1．5．1 小结33

1．5．2 习题与思考33

第2章 TCP/IP协议35

2．1 网络传输分层36

2．1．1 OSI参考模型36

2．1．2 TCP/IP协议簇37

2．2 IP协议39

2．2．1 IP报文格式40

2．2．2 IP地址42

2．2．3 子网与网络掩码44

2．2．4 IP路由45

2．2．5 IP层的其他控制协议46

2．3 差错和控制报文协议ICMP47

2．4 TCP协议49

2．4．1 TCP传输原理49

2．4．2 传输层端口50

2．4．3 TCP格式50

2．4．4 建立一个TCP连接53

2．4．5 TCP序列号预测53

2．5 UDP协议54

2．5．1 UDP协议简介54

2．5．2 何时使用UDP协议55

2．6 小结与练习56

2．6．1 小结56

2．6．2 习题与思考56

第3章 网络编程基础57

3．1 客户端与服务器通信模型58

3．2 套接字编程基础59

3．2．1 套接字简介59

3．2．2 套接字网络编程原理60

3．2．3 基本套接字函数62

3．3 完整的读写函数72

3．4 数据的传递76

3．4．1 传递整形数据示例76

3．4．2 传递字符串数据示例81

3．4．3 数据传递的格式问题85

3．5 小结与练习85

3．5．1 小结85

3．5．2 习题与思考86

第4章 进程控制87

4．1 进程的概念88

4．1．1 程序与进程88

4．1．3 进程的标志89

4．1．2 进程控制块PCB89

4．1．4 多进程程序的特点92

4．2 用fork创建进程93

4．2．1 Linux系统描述进程的数据结构93

4．2．2 fork调用完成的操作94

4．2．3 子进程与父进程95

4．2．4 一个fork调用的简单实例96

4．2．5 fork调用对文件的共享存取97

4．3 和进程相关的系统调用101

4．3．1 Linux系统调用简介101

4．3．2 exec系统调用101

4．3．3 system函数调用104

4．3．4 wait函数调用104

4．3．5 waitpid函数调用105

4．3．6 setpgrp函数调用107

4．3．7 signal函数调用107

4．3．8 kill函数调用109

4．3．9 alarm系统调用110

4．3．10 exit函数调用111

4．4 守护进程112

4．5 多进程编程的技巧114

4．5．1 程序结构问题114

4．5．2 选择主体分叉点114

4．5．3 进程间关系处理114

4．5．4 进程间通信问题115

4．6 小结与练习115

4．6．1 小结115

4．6．2 习题与思考115

第5章 域名系统与套接字选项117

5．1 域名系统简介118

5．1．1 域名119

5．1．2 名称服务器120

5．1．3 DNS客户/服务器机制120

5．2．1 通过域名获得IP地址121

5．2 域名和IP地址的获取121

5．2．2 通过IP地址获取域名信息123

5．2．3 获取本地主机的域名地址125

5．2．4 获取套接字本地名和相连的端地址126

5．2．5 internet地址操作的函数调用129

5．3 端口号和服务名的获取130

5．3．1 通过服务名获取端口号130

5．3．2 通过端口号获取服务名131

5．4 其他网络相关信息的获取132

5．4．1 getprotoent函数调用132

5．4．2 getservent函数调用134

5．5 套接字选项136

5．4．1 函数getsockopt和setsockopt136

5．4．2 通用套接字选项137

5．4．3 函数fcntl和ioctl141

5．5．1 小结142

5．5 小结与练习142

5．5．2 习题与思考143

第6章 UDP数据报编程145

6．1 UDP数据报编程概述146

6．2 recvfrom和sendto函数147

6．3 UDP服务器的工作特点149

6．4 UDP客户机的工作特点152

6．5．1 UDP套接字如何建立连接156

6．5 UDP套接字的连接156

6．5．2 数据报发送后情况158

6．5．3 连接的重设与取消158

6．6 UDP应用程序示例159

6．6．1 发送和接收指定的数据报实例159

6．6．2 OICQ的实现原理163

6．7 UDP编程的一些常见问题166

6．7．1 UDP与TCP的比较166

6．7．2 UDP缺乏流量控制166

6．8 小结与练习167

6．8．1 小结167

6．7．4 数据的排序问题167

6．7．3 数据报的丢失问题167

6．8．2 习题与思考168

第2篇 应用提高篇171

第7章 进程间通信与同步171

7．1 信号处理172

7．1．1 信号的概念172

7．1．2 Linux系统支持的信号集172

7．1．3 信号的捕获与处理174

7．1．4 信号掩码176

7．1．5 sigaction系统调用177

7．1．6 pause系统调用179

7．2 管道179

7．2．1 管道的概念179

7．2．2 创建管道180

7．2．3 其他相关的系统调用181

7．3．1 消息队列的数据结构183

7．3 消息队列183

7．3．2 有关的系统调用184

7．4 共享内存188

7．4．1 共享内存的创建189

7．4．2 有关的系统调用191

7．5 信号量194

7．5．1 信号量的基本概念194

7．5．2 POSIX无名信号量195

7．5．3 system V信号量196

7．5．4 用信号量解决互斥问题201

7．6 小结与练习204

7．6．1 小结204

7．6．2 习题与思考205

第8章 高级套接字函数207

8．1 函数recv和send208

8．1．1 send的用法208

8．1．2 recv的用法209

8．2 函数readv和writev211

8．3 函数recvfrom和sendto214

8．4 函数recvmsg和sendmsg214

8．5 套接字的关闭216

8．5．1 用close函数关闭套接字216

8．5．2 shutdown函数的使用216

8．6 小结与练习218

8．6．1 小结218

8．6．2 习题与思考218

第9章 系统I/O与服务器模型219

9．1 系统I/O模型简介220

9．2 阻塞与非阻塞221

9．2．1 阻塞套接字的特点221

9．2．2 阻塞式I/O实现超时控制226

9．2．3 非阻塞套接字227

9．3 多路复用的I/O模型231

9．3．1 多路复用简介231

9．3．2 select函数232

9．3．3 多路复用I/O的应用实例234

9．4 信号驱动的I/O模型244

9．5 创建Linux网络服务器246

9．5．1 TCP循环服务器246

9．5．2 TCP并发服务器247

9．5．3 UDP循环服务器247

9．5．4 UDP并发服务器248

9．5．6 一个TCP并发服务器实例249

9．5．5 多路复用I/O并发服务器249

9．6 小结与练习252

9．6．1 小结252

9．6．2 习题与思考252

第10章 带外数据253

10．1 带外数据概述254

10．2 带外数据的发送与接收255

10．2．1 带外数据标志255

10．2．2 发送带外数据256

10．2．3 接收带外数据257

10．2．5 带外数据的覆盖259

10．2．4 应用程序对带外数据的处理259

10．3 发送带外数据应用实例260

10．4 几种接收带外数据的方法263

10．4．1 通过信号SIGURG接收带外数据263

10．4．2 通过多路复用模型接收带外数据267

10．4．3 通过检测带外标识接收带外数据269

10．5 带外数据的覆盖实例273

10．6．2 习题与思考278

10．6 小结与练习278

10．6．1 小结278

第3篇 深入实例篇283

第11章 多线程编程283

11．1 线程的基本概念284

11．1．1 什么是线程285

11．1．2 采用多线程的优点285

11．1．3 线程的结构一览286

11．1．4 多线程的标准288

11．2．1 创建线程的函数289

11．2 线程的相关调用289

11．2．2 退出线程的函数290

11．2．3 创建线程的简单实例290

11．2．4 其他相关的函数调用292

11．3 线程间的互斥298

11．3．1 线程互斥的概念298

11．3．2 相关的函数调用299

11．4．2 相关的函数调用303

11．4 线程的同步303

11．4．1 线程同步的概念303

11．5 线程的特定数据区307

11．5．1 线程特定数据区概念307

11．5．2 相关的函数调用308

11．5．3 线程特定数据使用的方法310

11．6 一个多线程扫描端口的实例311

11．7．2 习题与思考316

11．7 小结与练习316

11．7．1 小结316

第12章 原始套接字编程319

12．1 原始套接字概述320

12．2 创建原始套接字320

12．3 发送和接收数据包322

12．4 产生欺骗的IP数据包323

12．5 Ping应用程序分析327

12．5．1 Ping命令的功能327

12．5．2 Ping程序的设计实现328

12．5．3 Ping命令攻击目标机器334

12．6 小结与练习337

12．6．1 小结337

12．6．2 习题与思考337

第13章 综合实例——网络业务系统模拟339

13．1．1 银行业务系统遵循的原则340

13．1．2 银行业务系统的特点340

13．1 银行业务系统背景340

13．2 总体设计方案341

13．2．1 系统构成341

13．2．2 功能说明342

13．3 详细设计方案（网络编程部分）343

13．3．1 系统网络拓扑结构图343

13．3．2 程序流程介绍344

13．3．3 功能模块的划分345

13．4．1 相关的头文件346

13．4 源代码解析346

13．4．2 公用函数的说明349

13．4．3 地市服务器通信模块361

13．4．4 与对方前置机通信模块378

13．4．5 前置机处理模块395

13．5 小结与练习417

13．5．1 小结417

13．5．2 习题与思考417

附录 部分习题参考答案419