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Unix网络编程第一卷

《UNIX网络编程(卷1):套接字联网API(第3版)》全面深入地介绍了如何使用套接字API进行网络编程。全书不但介绍了基本编程内容,还涵盖了与套接字编程相关的高级主题,对于客户/服务器程序的各种设计方法也作了完整的探讨,最后还深入分析了流这种设备驱动机制。
《UNIX网络编程(卷1):套接字联网API(第3版)》内容详尽且具权威性,几乎每章都提供精选的习题,并提供了部分习题的答案,是网络研究和开发人员理想的参考书。

目录


第一部分 简介和TCP/IP
第1章 简介 2
1.1 概述 2
1.2 一个简单的时间获取客户程序 5
1.3 协议无关性 9
1.4 错误处理:包裹函数 10
1.5 一个简单的时间获取服务器程序 12
1.6 本书中客户/服务器程序示例索引表 14
1.7 OSI模型 16
1.8 BSD网络支持历史 17
1.9 测试用网络及主机 19
1.10 Unix标准 22
1.11 64位体系结构 24
1.12 小结 25
习题 25

第2章 传输层:TCP、UDP和SCTP 27 2.1 概述 27 2.2 总图 27 2.3 用户数据报协议(UDP) 29 2.4 传输控制协议(TCP) 30 .2.5 流控制传输协议(SCTP) 31 2.6 TCP连接的建立和终止 31 2.7 TIME_WAIT状态 37 2.8 SCTP关联的建立和终止 38 2.9 端口号 42 2.10 TCP端口号与并发服务器 43 2.11 缓冲区大小及限制 45 2.12 标准因特网服务 50 2.13 常见因特网应用的协议使用 51 2.14 小结 52 习题 53

第二部分 基本套接字编程 第3章 套接字编程简介 56 3.1 概述 56 3.2 套接字地址结构 56 3.3 值-结果参数 61 3.4 字节排序函数 63 3.5 字节操纵函数 66 3.6 inet_aton、inet_addr和inet_ntoa函数 67 3.7 inet_pton和inet_ntop函数 68 3.8 sock_ntop和相关函数 70 3.9 readn、writen和readline函数 72 3.10 小结 76 习题 76

第4章 基本TCP套接字编程 77 4.1 概述 77 4.2 socket函数 77 4.3 connect函数 80 4.4 bind函数 81 4.5 listen函数 84 4.6 accept函数 88 4.7 fork和exec函数 90 4.8 并发服务器 91 4.9 close函数 93 4.10 getsockname和getpeername函数 94 4.11 小结 96 习题 96

第5章 TCP客户/服务器程序示例 97 5.1 概述 97 5.2 TCP回射服务器程序:main函数 97 5.3 TCP回射服务器程序:str_echo函数 98 5.4 TCP回射客户程序:main函数 99 5.5 TCP回射客户程序:str_cli函数 100 5.6 正常启动 101 5.7 正常终止 102 5.8 POSIX信号处理 103 5.9 处理SIGCHLD信号 106 5.10 wait和waitpid函数 108 5.11 accept返回前连接中止 111 5.12 服务器进程终止 112 5.13 SIGPIPE信号 113 5.14 服务器主机崩溃 114 5.15 服务器主机崩溃后重启 115 5.16 服务器主机关机 116 5.17 TCP程序例子小结 116 5.18 数据格式 117 5.19 小结 120 习题 120

第6章 I/O复用:select和poll函数 122 6.1 概述 122 6.2 I/O模型 122 6.3 select函数 127 6.4 str_cli函数(修订版) 132 6.5 批量输入 133 6.6 shutdown函数 136 6.7 str_cli函数(再修订版) 137 6.8 TCP回射服务器程序(修订版) 138 6.9 pselect函数 142 6.10 poll函数 144 6.11 TCP回射服务器程序(再修订版) 146 6.12 小结 148 习题 149

第7章 套接字选项 150 7.1 概述 150 7.2 getsockopt和setsockopt函数 150 7.3 检查选项是否受支持并获取默认值 152 7.4 套接字状态 156 7.5 通用套接字选项 156 7.6 IPv4套接字选项 168 7.7 ICMPv6套接字选项 169 7.8 IPv6套接字选项 169 7.9 TCP套接字选项 171 7.10 SCTP套接字选项 173 7.11 fcntl函数 182 7.12 小结 184 习题 184

第8章 基本UDP套接字编程 186 8.1 概述 186 8.2 recvfrom和sendto函数 187 8.3 UDP回射服务器程序:main函数 187 8.4 UDP回射服务器程序:dg_echo函数 188 8.5 UDP回射客户程序:main函数 190 8.6 UDP回射客户程序:dg_cli函数 190 8.7 数据报的丢失 191 8.8 验证接收到的响应 191 8.9 服务器进程未运行 193 8.10 UDP程序例子小结 194 8.11 UDP的connect函数 196 8.12 dg_cli函数(修订版) 199 8.13 UDP缺乏流量控制 200 8.14 UDP中的外出接口的确定 203 8.15 使用select函数的TCP和UDP回射服务器程序 204 8.16 小结 206 习题 207

第9章 基本SCTP套接字编程 208 9.1 概述 208 9.2 接口模型 208 9.3 sctp_bindx函数 212 9.4 sctp_connectx函数 213 9.5 sctp_getpaddrs函数 213 9.6 sctp_freepaddrs函数 213 9.7 sctp_getladdrs函数 214 9.8 sctp_freeladdrs函数 214 9.9 sctp_sendmsg函数 214 9.10 sctp_recvmsg函数 215 9.11 sctp_opt_info函数 215 9.12 sctp_peeloff函数 216 9.13 shutdown函数 216 9.14 通知 217 9.15 小结 221 习题 222

第10章 SCTP客户/服务器程序例子 223 10.1 概述 223 10.2 SCTP一到多式流分回射服务器程序:main函数 223 10.3 SCTP一到多式流分回射客户程序:main函数 225 10.4 SCTP流分回射客户程序:sctpstr_cli函数 226 10.5 探究头端阻塞 228 10.6 控制流的数目 233 10.7 控制终结 233 10.8 小结 234 习题 235

第11章 名字与地址转换 236 11.1 概述 236 11.2 域名系统 236 11.3 gethostbyname函数 239 11.4 gethostbyaddr函数 242 11.5 getservbyname和getservbyport函数 242 11.6 getaddrinfo函数 245 11.7 gai_strerror函数 250 11.8 freeaddrinfo函数 251 11.9 getaddrinfo函数:IPv6 251 11.10 getaddrinfo函数:例子 253 11.11 host_serv函数 254 11.12 tcp_connect函数 254 11.13 tcp_listen函数 257 11.14 udp_client函数 261 11.15 udp_connect函数 263 11.16 udp_server函数 264 11.17 getnameinfo函数 266 11.18 可重入函数 267 11.19 gethostbyname_r和gethostbyaddr_r函数 270 11.20 作废的IPv6地址解析函数 271 11.21 其他网络相关信息 272 11.22 小结 273 习题 274

第三部分 高级套接字编程 第12章 IPv4与IPv6的互操作性 278 12.1 概述 278 12.2 IPv4客户与IPv6服务器 278 12.3 IPv6客户与IPv4服务器 281 12.4 IPv6地址测试宏 283 12.5 源代码可移植性 284 12.6 小结 284 习题 285

第13章 守护进程和inetd超级服务器 286 13.1 概述 286 13.2 syslogd守护进程 286 13.3 syslog函数 287 13.4 daemon_init函数 289 13.5 inetd守护进程 293 13.6 daemon_inetd函数 297 13.7 小结 299 习题 299

第14章 高级I/O函数 300 14.1 概述 300 14.2 套接字超时 300 14.3 recv和send函数 305 14.4 readv和writev函数 306 14.5 recvmsg和sendmsg函数 307 14.6 辅助数据 310 14.7 排队的数据量 313 14.8 套接字和标准I/O 313 14.9 高级轮询技术 316 14.10 T/TCP:事务目的TCP 320 14.11 小结 322 习题 323

第15章 Unix域协议 324 15.1 概述 324 15.2 Unix域套接字地址结构 324 15.3 socketpair函数 326 15.4 套接字函数 327 15.5 Unix域字节流客户/服务器程序 327 15.6 Unix域数据报客户/服务器程序 329 15.7 描述符传递 330 15.8 接收发送者的凭证 337 15.9 小结 340 习题 340

第16章 非阻塞式I/O 341 16.1 概述 341 16.2 非阻塞读和写:str_cli函数(修订版) 342 16.3 非阻塞connect 351 16.4 非阻塞connect:时间获取客户程序 352 16.5 非阻塞connect:Web客户程序 354 16.6 非阻塞accept 362 16.7 小结 363 习题 363

第17章 ioctl操作 365 17.1 概述 365 17.2 ioctl函数 365 17.3 套接字操作 366 17.4 文件操作 367 17.5 接口配置 367 17.6 get_ifi_info函数 369 17.7 接口操作 378 17.8 ARP高速缓存操作 378 17.9 路由表操作 380 17.10 小结 381 习题 381

第18章 路由套接字 382 18.1 概述 382 18.2 数据链路套接字地址结构 382 18.3 读和写 383 18.4 sysctl操作 390 18.5 get_ifi_info函数 394 18.6 接口名字和索引函数 397 18.7 小结 401 习题 401

第19章 密钥管理套接字 402 19.1 概述 402 19.2 读和写 403 19.3 倾泻安全关联数据库 404 19.4 创建静态安全关联 407 19.5 动态维护安全关联 412 19.6 小结 415 习题 416

第20章 广播 417 20.1 概述 417 20.2 广播地址 418 20.3 单播和广播的比较 419 20.4 使用广播的dg_cli函数 422 20.5 竞争状态 424 20.6 小结 431 习题 432

第21章 多播 433 21.1 概述 433 21.2 多播地址 433 21.3 局域网上多播和广播的比较 436 21.4 广域网上的多播 438 21.5 源特定多播 440 21.6 多播套接字选项 441 21.7 mcast_join和相关函数 445 21.8 使用多播的dg_cli函数 450 21.9 接收IP多播基础设施会话声明 451 21.10 发送和接收 454 21.11 SNTP:简单网络时间协议 457 21.12 小结 461 习题 461

第22章 高级UDP套接字编程 462 22.1 概述 462 22.2 接收标志、目的IP地址和接口索引 462 22.3 数据报截断 467 22.4 何时用UDP代替TCP 467 22.5 给UDP应用增加可靠性 469 22.6 捆绑接口地址 478 22.7 并发UDP服务器 482 22.8 IPv6分组信息 483 22.9 IPv6路径MTU控制 486 22.10 小结 487 习题 488

第23章 高级SCTP套接字编程 489 23.1 概述 489 23.2 自动关闭的一到多式服务器程序 489 23.3 部分递送 490 23.4 通知 492 23.5 无序的数据 495 23.6 捆绑地址子集 496 23.7 确定对端和本端地址信息 497 23.8 给定IP地址找出关联ID 500 23.9 心搏和地址不可达 501 23.10 关联剥离 502 23.11 定时控制 503 23.12 何时改用SCTP代替TCP 505 23.13 小结 506 习题 506

第24章 带外数据 507 24.1 概述 507 24.2 TCP带外数据 507 24.3 sockatmark函数 513 24.4 TCP带外数据小结 519 24.5 客户/服务器心搏函数 520 24.6 小结 524 习题 524

第25章 信号驱动式I/O 525 25.1 概述 525 25.2 套接字的信号驱动式I/O 525 25.3 使用SIGIO的UDP回射服务器程序 527 25.4 小结 532 习题 533

第26章 线程 534 26.1 概述 534 26.2 基本线程函数:创建和终止 535 26.3 使用线程的str_cli函数 537 26.4 使用线程的TCP回射服务器程序 538 26.5 线程特定数据 542 26.6 Web客户与同时连接 549 26.7 互斥锁 552 26.8 条件变量 555 26.9 Web客户与同时连接(续) 558 26.10 小结 560 习题 560

第27章 IP选项 561 27.1 概述 561 27.2 IPv4选项 561 27.3 IPv4源路径选项 562 27.4 IPv6扩展首部 569 27.5 IPv6步跳选项和目的地选项 569 27.6 IPv6路由首部 573 27.7 IPv6粘附选项 577 27.8 历史性IPv6高级API 578 27.9 小结 579 习题 579

第28章 原始套接字 580 28.1 概述 580 28.2 原始套接字创建 580 28.3 原始套接字输出 581 28.4 原始套接字输入 582 28.5 ping程序 584 28.6 traceroute程序 596 28.7 一个ICMP消息守护程序 608 28.8 小结 622 习题 622

第29章 数据链路访问 623 29.1 概述 623 29.2 BPF:BSD分组过滤器 623 29.3 DLPI:数据链路提供者接口 625 29.4 Linux:SOCK_PACKET和 PFPACKET 626 29.5 libpcap:分组捕获函数库 627 29.6 libnet:分组构造与输出函数库 627 29.7 检查UDP的校验和字段 628 29.8 小结 645 习题 645

第30章 客户/服务器程序设计范式 646 30.1 概述 646 30.2 TCP客户程序设计范式 648 30.3 TCP测试用客户程序 649 30.4 TCP迭代服务器程序 650 30.5 TCP并发服务器程序,每个客户一个子进程 650 30.6 TCP预先派生子进程服务器程序,accept无上锁保护 653 30.7 TCP预先派生子进程服务器程序,accept使用文件上锁保护 659 30.8 TCP预先派生子进程服务器程序,accept使用线程上锁保护 662 30.9 TCP预先派生子进程服务器程序,传递描述符 663 30.10 TCP并发服务器程序,每个客户一个线程 667 30.11 TCP预先创建线程服务器程序,每个线程各自accept 669 30.12 TCP预先创建线程服务器程序,主线程统一accept 671 30.13 小结 673 习题 674

第31章 流 675 31.1 概述 675 31.2 概貌 675 31.3 getmsg和putmsg函数 678 31.4 getpmsg和putpmsg函数 679 31.5 ioctl函数 680 31.6 TPI:传输提供者接口 680 31.7 小结 689 习题 689

附录A IPv4、IPv6、ICMPv4和ICMPv6 690 附录B 虚拟网络 704 附录C 调试技术 708 附录D 杂凑的源代码 714 附录E 精选习题答案 726 参考文献 756 索引 763

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