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RSS订阅原创 保姆级内网穿透教程
其中的 serverPort 和 remotePort 需要区分清楚，serverPort 是服务器建立连接时绑定的端口，但服务器只是用于建立连接，未来访问本地这台内网机器具体某一个服务时，用的是 remotePort。，其中的 user_name 填充的是，内网机器（也就是虚拟机上 linux 的用户名），IP 是云服务器的公网 IP，端口号是 frpc 配置文件中对 ssh 服务绑定的 remotePort。这样，就完成了 frp 的部署和测试，我们就可以在不同地方，还能访问其它局域网内的机器。
2025-01-15 16:38:49
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原创 TCP__滑动窗口__拥塞控制
滑动窗口是TCP协议中的一种优化机制，允许发送方在未收到ACK之前发送多个数据段，从而提高传输效率。窗口的大小由接收方的缓冲区决定，通过滑动窗口，发送方可以在确认数据成功接收后，继续发送新的数据段。滑动窗口的大小会随着网络状态和接收方处理能力动态调整，既可以增大以提高吞吐率，也可能因拥塞或接收方缓冲区已满而缩小甚至归零。这种机制本质上是流量控制的一种手段，用于在网络不稳定或拥塞时保持数据传输的平衡和效率。
2025-01-10 17:17:55
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原创 TCP__超时重传__握手挥手
TCP协议的面向字节流体现在其将数据视为无边界的连续字节流，依赖序号来确保数据按顺序传输和重组，而不直接面向数据包。超时重传机制通过动态调整超时时间，根据网络状况重传丢失的数据包，并使用序号去重，保证数据的完整性和可靠性。连接管理机制则通过三次握手和四次挥手来确保连接的建立与释放，提供了可靠的端到端通信通道。
2025-01-06 15:52:07
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原创 UDP_TCP
在网络通信中，TCP和UDP是两种重要的传输层协议。TCP注重可靠性，通过确认应答、序号和流量控制确保数据传输完整，适合需要稳定连接的场景；UDP则强调快速性和简洁性，采用无连接模式，不保证数据到达顺序和完整性，适用于对实时性要求高的应用。两者在协议栈中通过结构化数据管理通信，协议的本质是对规则的约定。TCP的发送缓冲区和捎带应答机制提高了效率，而UDP则依赖应用层处理数据分包和拼接，灵活性较强。
2025-01-03 16:37:11
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原创 HTTPS__CA证书与签名
HTTPS 工作过程中涉及到的密钥有三组：第一组(非对称加密)：用于校验证书是否被篡改。服务器持有私钥(私钥在形成CSR文件与申请证书时获得)，客户端持有公钥(操作系统包含了可信任的 CA 认证机构有哪些,同时持有对应的公钥)。服务器在客户端请求时，返回携带签名的证书。客户端通过这个公钥进行证书验证，保证证书的合法性，进一步保证证书中携带的服务端公钥权威性。
2024-12-31 19:59:00
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原创 cookie__HTTPS
Cookie 是客户端保存会话的机制，但存储敏感信息有被盗风险，结合服务端管理的 Session 可提高安全性。HTTPS 通过加密（对称、非对称）和数据完整性校验（摘要）确保传输安全。综合利用多种加密方式（如 TLS）解决单一方案的问题，保障用户数据和通信安全。
2024-12-27 21:21:02
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原创 HTTP协议
域名用于替代 IP 地址和端口号，简化访问过程。HTTP 协议默认使用端口 80（HTTP）和 443（HTTPS）。请求和响应报文的格式包括请求行、报头、正文。通过解析请求行，服务器根据 URL 找到对应的资源并返回。在服务器实现方面，实现一个简易 HTTP 服务器，通过多线程处理客户端请求，并根据 URL 动态返回 HTML 内容。 HTTP 方法、状态码、常见头字段以及如何处理不同类型的请求资源，如图片和 HTML 文件。
2024-12-24 15:23:19
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原创 【守护进程 】【序列化与反序列化】
在 Linux 中，前后台任务由会话和进程组管理，前台进程能接收键盘信号，而后台进程则不能。通过命令如 jobs、fg、bg 可以管理后台任务。后台进程通常在会话关闭后仍然存在，但会被操作系统领养，失去终端信息。要使进程不受会话退出影响，通常通过守护进程实现，守护进程通过 setsid() 创建新会话，使进程脱离当前会话，确保其独立运行。TCP 通信是全双工的，能够同时进行数据的发送与接收。由于 TCP是面向字节流的，接收方无法知道数据的边界，因此需要协议定制，通过序列化与反序列化来保证数据的正确解析。
2024-12-21 15:39:04
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原创 网络基础（二）
跨网段通信需要经过路由器，IP 地址用于标识主机，而 MAC 地址用于局域网内标识设备。数据从应用层到网络层被封装，每一层添加报头以提供路由信息和目标主机信息。IP 地址不随网络协议变化，主要用于确定路由路径，而 MAC 地址仅在局域网内有效。传输层使用端口号标识特定进程，端口号与进程间的通信方式即为 Socket。TCP 提供可靠的连接式通信，保证数据传输完整性，UDP 则不保证可靠性，适用于对速度要求较高的场景。网络字节序在网络上传输时使用大端格式，确保跨平台通信的兼容性，主机字节序可通过转换函数处理。
2024-12-18 15:23:46
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原创 网络版计算器
基于 TCP 网络的计算器系统，客户端和服务器通过自定义协议或 JSON 格式进行数据序列化和反序列化。服务器使用 TcpServer 类处理客户端请求，计算器根据请求执行相应的算术操作并返回结果。自定义协议通过报文头标记数据长度，而 JSON 版本则通过 jsoncpp 序列化和反序列化数据。服务器采用多进程方式处理多个客户端连接，并支持守护进程模式，使其在后台运行。
2024-12-15 15:27:07
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原创 tcp_socket
tcp_socket 通信案例，从最初单进程模型导致阻塞，后通过多进程和多线程模型来处理并发连接，减少了阻塞和进程开销。最终，使用线程池管理线程，避免频繁创建销毁线程，提高了效率。服务端通过字典文件实现了简单的翻译服务，客户端则加入了重连机制，确保在断开连接时可以自动重连。
2024-12-08 14:56:42
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原创 网络基础（一）
网络协议的本质是约定，通信双方遵循统一的规则以确保数据的准确传递。协议分层使得网络系统更易维护与扩展，每层负责不同任务，如数据传输、地址管理、确保数据可靠性等。OSI七层模型和TCP/IP五层协议栈是常见的协议层次结构，操作系统依赖这些协议栈来进行网络通信。局域网通信中，每台主机有唯一的MAC地址，通过数据链路层识别接收方，避免数据碰撞。交换机能划分碰撞域，减少冲突，确保局域网资源的互斥访问。
2024-12-02 15:14:05
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原创 线程（五）【环形队列CP | 线程池 | 线程完结】
信号量是一种计数器，用于控制对共享资源的访问，适用于多个线程并发访问时的资源分配。环形队列通过信号量管理生产者和消费者对数据的访问，保证了生产者在空间满时等待，消费者在无数据时等待。线程池使用懒汉单例模式创建，确保多线程任务的高效执行。STL容器默认不线程安全，智能指针中的shared_ptr通过CAS保证线程安全。自旋锁和悲观锁、乐观锁各有优缺点，适用于不同的场景。读者写者问题中，读者和写者的互斥关系通过读写锁实现，通常采用读者优先策略，防止写者饥饿。
2024-11-29 15:13:31
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原创 线程（四）【死锁 | 条件变量 | CP模型】
死锁是线程因资源互相占用导致的永久等待状态，需满足互斥、请求与保持、不剥夺、循环等待四条件，破坏任一条件即可避免死锁。条件变量通过线程等待队列和通知机制，解决线程间竞争问题，实现同步。生产消费模型模拟生产者、消费者通过缓冲区交互，利用阻塞队列实现数据安全和高效传递，互斥保证资源原子性，同步调节生产与消费节奏，提高并发效率。条件变量需在加锁后使用，避免误唤醒时引发资源状态混乱。
2024-11-26 16:00:41
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原创 线程（三）【线程互斥（下）】
互斥锁用于解决多线程并发访问共享资源时的数据不一致问题，通过加锁保护临界区代码，保证线程对临界资源的访问是串行的。加锁用时间换取安全，但会降低并发性能，应尽量缩小临界区范围。线程切换期间持有锁不会释放，保证资源访问安全。互斥锁底层利用CPU指令集实现原子性操作，确保申请和释放锁的完整性。线程安全确保并发时结果一致，可重入函数在多执行流中结果一致且无副作用，可重入函数一定线程安全，但线程安全函数未必可重入。锁机制可实现线程安全但可能破坏重入性，多线程编程需平衡性能与安全。
2024-11-23 20:05:27
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原创 线程（三）【线程互斥（上）】
当多个线程同时访问共享资源时，可能会出现数据不一致的问题。例如，在多线程抢票的场景中，多个线程可能同时读取和修改共享变量 tickets，导致数据覆盖和错误的计数。这是因为线程切换时，每个线程会将数据加载到自己的寄存器中进行处理，而其他线程在切换后可能对同一数据进行修改，从而引发竞态条件。解决这个问题通常需要使用互斥锁（mutex）来确保每次只有一个线程能访问共享资源，避免并发修改导致的数据不一致。
2024-11-19 16:50:38
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原创 线程（二）【线程控制】
线程是进程的执行分支，共享进程资源，没有独立的PID，只能通过LWP进行调度。线程创建通过`pthread_create`，传入线程执行函数及其参数，主线程可以通过`pthread_join`等待子线程结束，获取其返回值。线程终止有多种方式，包括正常结束、`pthread_exit`或`pthread_cancel`。Linux中没有明确的线程概念，操作系统通过`clone`创建轻量级进程，线程库通过维护线程的属性来管理线程。线程ID、栈空间等由线程库维护，而操作系统通过调度LWP来调度线程。
2024-11-15 15:34:12
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原创 线程（一）【理论篇】
线程是进程内部的执行分支，具有更细的执行粒度。与进程不同，线程共享进程的地址空间和资源。进程在创建时分配独立的资源，如 task_struct 和页表，而线程则只创建执行流，共享进程的资源。Linux 系统中，线程通过共享进程的 task_struct 结构来实现，线程并没有独立的调度控制块。这样，线程和进程的调度机制统一，线程比进程消耗更少的资源。
2024-11-11 14:59:23
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原创 可重入函数 && volatile && SIGCHLD
在多线程或信号处理中，若一个函数在执行过程中被中断并在中断处理程序中再次调用，该函数称为不可重入函数。volatile 关键字可防止编译器优化变量，保证变量在内存中的可见性，避免多线程或信号处理中变量值不同步的问题。在进程管理中，父进程通过接收子进程发送的 SIGCHLD 信号来回收子进程，但若父进程未显式捕捉该信号，默认动作是忽略，可能导致僵尸进程。通过设置信号处理程序，父进程可及时回收子进程，防止内存泄漏。
2024-11-07 18:12:41
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原创 进程地址空间（四）
虚拟到物理地址的转换通过多级页表实现。32位虚拟地址被分为10位（页目录）、10位（二级页表）和12位（偏移量）。页目录索引到二级页表，再从二级页表获取物理页框的起始地址，最后加上偏移量获取具体物理地址。页表动态分配，节省内存，且不必完整存在。缺页中断用于处理未加载的数据。数据类型在编程语言中定义变量的大小，CPU通过指令识别读取的字节数。CR3寄存器保存页目录地址，CR2寄存器记录引发缺页中断的虚拟地址。
2024-11-04 20:18:32
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原创 信号（四）【信号处理与捕捉】
信号处理涉及进程在内核态和用户态之间的切换。当进程接收到信号时，信号会被记录在进程控制块的pending位图中，直到进程在从内核态返回用户态时进行处理。处理信号的前提是进程需要进入内核态以访问系统数据结构。信号捕捉的过程是，若进程注册了自定义信号处理函数，则在信号到达时会调用该函数，而信号的pending状态会在调用之前被清除。在信号处理期间，进程会自动屏蔽相同信号的递达，确保同一信号在处理期间不会被重复处理。这种机制保证了信号处理的有效性和系统的稳定性。
2024-10-31 21:05:00
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原创 信号（三）【信号保存】
普通信号使用位图结构（如task_struct中的signal字段）来记录信号的接收状态，进程接收到信号时相应比特位被置为1。信号的处理动作可以是默认的终止进程，也可以是用户自定义的操作，操作系统允许用户处理信号以避免意外损失。信号在未决状态下保存，使用pending位图记录未处理的信号。进程可以屏蔽信号，这意味着信号不会递达但依然保存在pending表中。通过sigset_t和sigprocmask等系统调用，用户可以管理信号的阻塞状态和查看pending状态，从而实现对信号的有效控制。
2024-10-26 17:18:44
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原创 信号（二）【信号的产生】
介绍信号产生的五种方式：通过键盘组合键触发信号，如 Ctrl + C、Ctrl + \ 和 Ctrl + Z，分别发送不同的信号来终止或暂停进程。其次，kill 命令和系统调用用于向特定进程发送信号。然后，代码异常（如除零错误）也会导致信号的产生，进程可以通过信号处理程序捕捉这些信号。最后，软件条件（如管道通信错误和闹钟）同样可以引发信号。这些机制确保了操作系统能够有效管理进程的生命周期和错误处理。
2024-10-22 21:29:33
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原创 了解消息队列 && 信号量
消息队列是进程间通信的一种方式，通过数据块传递信息。主要系统接口包括msgget（创建或获取标识符）、msgctl（控制操作）和msgrcv、msgsnd（接收和发送消息）。共享内存、消息队列和信号量通过类似的结构体（如ipc_perm）统一管理，使用数组结构进行资源的增删查改。信号量作为计数器，用于管理对共享资源的访问，防止数据不一致，二元信号量则用于互斥访问。信号量的主要接口有semget（申请）、semctl（控制）和semop（执行操作）。
2024-10-18 16:36:42
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原创 信号（一）【概念篇】
在计算机中，信号用于进程间的异步通信，进程需具备识别和处理信号的能力，例如Ctrl + C会发送SIGINT信号终止前台进程。信号处理可以是默认动作、忽略或自定义。当进程接收信号时，不一定立即处理，可能选择合适时机，形成一个时间窗口。操作系统通过中断机制有效管理外设数据，如键盘输入，提升效率。因此，信号在进程控制中是异步的，确保及时通知进程发生的事件。
2024-10-14 17:02:33
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原创 【进程间通信（三）】【system V共享内存】
如果有进程 B 想要与进程 A 进行通信，只需要将同一块共享内存通过页表映射到进程 B 的共享区中即可。后续通过页表映射，访问同一块内存，这就完成了让不同进程看到同一份资源的工作！
2024-10-10 16:52:36
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原创 【进程间通信（二）】【命名管道】
命名管道用于没有血缘关系的进程之间通信，创建时使用 mkfifo 命令。与匿名管道不同，命名管道通过路径和文件名确保进程能访问同一资源，从而实现通信。管道在内存中操作，不需要刷盘，因此支持实时数据传输。
2024-10-06 14:54:17
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原创 进程间通信（一）【管道通信（下）】
管道的四种情况：读写端正常，管道如果为空，读端阻塞；读写端正常，管道如果被写满，写端阻塞；读端正常读，写端关闭，读端读到文件结尾，读端不阻塞；写端正常，读端关闭。具有血缘关系的进程才能进行进程间通信。管道只能单向通信。父子进程是会进程协同的，同步与互斥的，以此来达到保护管道文件的数据安全。管道是面向字节流的。管道是基于文件的，而文件的生命周期是随进程的！
2024-09-28 15:41:31
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原创 进程间通信 (一)【管道通信（上）】
两个及以上的进程实现数据层面的交互，称为进程间的通信。进程间是互相独立的，又为了保证不打破进程之间的独立性，但又必须让不同的进程看到同一份 “资源”，这样才能够让进程间进行通信。 管道的本质是一个内存级别的文件。如果两个进程不具备血缘关系，不能用管道文件的方式进行通信呢
2024-09-25 15:49:39
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原创 【动态库的加载】【进程地址空间（三）】
探讨动态库的加载机制及其在进程地址空间中的作用。当可执行程序运行时，操作系统为其创建内核数据结构并加载代码和数据。动态库作为文件，也需要加载到内存，并通过页表映射到进程地址空间的共享区。多个进程可共享动态库，但全局变量如 errno 可能会导致互相影响，因写入会引发写时拷贝。程序在编译时已分配逻辑地址，加载后使用物理地址。动态库采用相对地址，避免绝对编址，以便灵活加载至任意位置。静态库则是直接拷贝，无需加载。
2024-09-22 15:30:26
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原创 【Linux】动静态库
在 linux 系统中，形如 libXXX.a 的文件称为静态库，对应是的静态链接；形如 libYYY.so 为动态库，对应的是动态链接，也是 gcc/g++ 的默认编译行为。但是对于动静态库 和 动静态链接，远远不只这些。
2024-09-19 15:50:30
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原创 【文件系统】软硬链接
目录文件的数据块存放的就是该目录下所有文件名 与文件对应的 inode 编号之间的映射关系，是一组 kv 结构的数据。软链接是一个独立的文件，对 file.txt 建立软链接，sotf-link 的 inode 编号与 file.txt 并不相同！因为软链接具有独立的 inode！硬链接的本质就是在特定目录的数据块中新增 文件名 和 硬链接指向的目标文件的 inode 编号的映射关系！
2024-09-15 15:05:14
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原创 【文件系统】Linux ext2
Data blocks： 存放文件内容的区域。inode Table： 单个文件的所有属性，主流的大小为 128 byte，一般都是一个文件分配一个 inode，每个 inode 具有唯一性。Block Bitmap： 比特位的位置和块号进行映射，比特位的内容即表示该块有没有被使用。node Bitmap： 比特位的位置和 inode 编号进行映射，比特位为1，代表映射对应的 inode 有效。Group Descriptor Table(GDT)： 描述整个分组 Block Group 的基本使用情况。
2024-09-12 15:33:05
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原创 用户缓冲区
介绍上层用户缓冲区，以及语言层的 printf 等输出接口背后的本质。用户缓冲区刷新策略：无缓冲、行缓冲、全缓冲、以及进程退出时自动缓冲。缓冲区的作用：解决用户效率问题，配合格式化信息
2024-09-09 15:32:31
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原创 详谈重定向
文件描述符的分配规则；重定向的本质是在对文件描述符索引处的指针做修改，使其指向新的文件对象的地址；dup2 系统调用对进程打开的文件做重定向，dup2 拷贝的并不是文件描述符，文件描述符只是一个进程内核中特定数组的一个下标！拷贝的是这个下标内存储的指针数据！在内核层看待 linux 一切皆文件
2024-09-06 14:52:32
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原创 文件 fd
介绍系统调用 open、write 等接口访问文件、进程中的文件描述符表 fd 的本质就是一个数值下标，包括上层语言提供的 FILE* 类似的文件操作的类型，都是 fd 的封装，以及访问文件的本质就是在进程的文件描述符表填充一个指向 struct file 文件对象的指针
2024-09-03 16:58:28
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原创 进程程序替换
系统调用 excel 进行程序替换之后，execl 后续的代码并没有被执行。 exec* 类函数调用称为进程替换。替换发生时，操作系统简单粗暴的直接将原本程序的代码和数据替换成 目标程序的代码和数据（单进程情况），这就是进程替换！ 子进程进程替换的时候不会影响父进程；代码也可以被写时拷贝！
2024-08-31 15:10:57
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