tus00000的博客

在4.0及之前的版本中，默认的抓包长度是68字节，这对于IP、TCP、UDP等协议时足够的，但对于DNS、NFS等协议，68字节通常不能容纳一个完整的数据包。对于其他类型参数的输出方式，可参考strace的man手册。netstat可以打印本地网卡接口上的全部连接、路由表信息、网卡接口信息等，本书主要使用上述功能中的第一个，即显示TCP连接及其状态信息，毕竟，要想获得路由表信息和网卡接口信息，我们可以使用输出内容更丰富的route（管理和显示系统的网络路由表的命令）和ifconfig命令。

压力测试程序有很多种实现方式，如IO复用方式、多线程（进程）并发编程方式，以及这些方式的结合使用，但单纯的IO复用方式的施压程度是最高的，因为线程和进程的调度本身也要占用一定CPU时间（作者此处认为单线程、单进程的压力测试程序施压程度最高，但单线程、单进程只能同时使用CPU的一个核心，而多线程或多进程情况下可以使用CPU的多个核心，为什么多核心同时施压比单核心施压程度高呢？1.单独调试子进程。gdb会为每个线程分配一个ID，我们可使用这个ID来操作对应的线程，ID前面有*的线程是当前被调试的线程。

我们接下来实现上图所示的半同步/半反应堆模式的线程池，相比以上进程池的实现，该线程池的通用性要高得多，因为它使用一个工作队列完全解除了主线程和工作线程的耦合关系：主线程往工作队列插入任务，工作线程通过竞争来取得任务并执行它。2.主进程和所有子进程通过一个共享的工作队列来同步，子进程都睡眠在该工作队列上，当有新任务到来时，主进程将任务添加到工作队列中，这将唤醒正在等待任务的子进程，但只有一个子进程能获得新任务的接管权，它可以从工作队列中取出任务并执行之，而其他子进程将继续睡眠在工作队列上。

以上代码中，主线程试图先占有互斥锁mutex_a，然后操作被该锁保护的变量a，但操作完毕后，主线程没有释放互斥锁mutex_a，而是又申请了互斥锁mutex_b，并在两个互斥锁的保护下，操作变量a和b，最后才一起释放这两个互斥锁，与此同时，子线程则按相反的顺序来申请互斥锁mutex_a和mutex_b，并在两个锁的保护下操作变量a和b。完全由内核调度的模式将创建、调度线程的任务交给了内核，运行在用户空间的线程库无须执行管理任务，这与完全在用户空间实现的线程恰恰相反，因此二者的优缺点也正好互换。

waitpid函数的stat_loc参数的含义和wait函数的stat_loc参数的相同。semget的调用者可以给其key参数传递一个特殊键值IPC_PRIVATE（其值为0），这样无论该信号量是否已存在，semget函数都将创建一个新信号量，使用该键值创建的信号量并非像它的名字声称的那样是进程私有的，其他进程，尤其是子进程，也有方法来访问这个信号量，所以semget函数的man手册的BUGS部分上说，使用名字IPC_PRIVATE有些误导（历史原因），应称为IPC_NEW。

最小堆的删除操作指的是删除其根节点上的元素，且不破坏堆序性质，执行删除操作时，我们需要先在根节点处创建一个空穴，由于堆现在少了一个元素，因此我们把堆的最后一个元素X移动到该堆的某个地方，如果X可以被放入空穴（当前是根节点），则删除操作完成，否则执行下虑操作，即交换空穴和它的两个子节点中较小者，不断进行该过程，直到X可以被放入空穴。从执行效率来看，如果链表中有n个定时器，则添加定时器的时间复杂度是O（n），删除定时器的时间复杂度是O（1），执行定时任务的时间复杂度平均是O（1）。

所有具有相同信号值的信号事件处理器通过ev.ev_signal.ev_signal_next成员串联成一个尾队列，我们称之为信号事件队列，ev.ev_signal.ev_ncalls成员指定信号事件发生时，Reactor需要执行多少次该事件对应的事件处理器中的回调函数，ev.ev_signal.ev_pncalls指针成员要么是NULL，要么指向ev.ev_signal.ev_ncalls。所有已经注册的事件处理器（包括IO事件处理器和信号事件处理器）通过该成员串联成一个尾队列，我们称之为注册事件队列。

Linux定义的信号值都大于0，如果sig参数传为0，则kill函数不发送任何信号，此时可用来检测目标进程或进程组是否存在，因为检查工作总是在信号发送前执行，但这种检测方式不可靠，一方面是由于PID的回绕，导致被检测的PID不是我们期望的进程的PID，另一方面，这种检测方法不是原子操作（检测完进程可能就终止了）。设置进程信号掩码后，被屏蔽的信号不能被进程接收，如果给进程发送一个被屏蔽的信号，则操作系统将该信号设置为进程的一个被挂起的信号，如果我们取消对被挂起信号的屏蔽，则它立即能被进程接收到。

IO复用使程序能同时监听多个文件描述符，这可以提高程序的性能，通常网络程序在以下情况需要使用IO复用：1.客户端进程需要同时处理多个socket。2.客户端进程需要同时处理用户输入和网络连接。3.TCP服务器要同时处理监听socket和连接socket。4.服务器要同时处理TCP请求和UDP请求。5.服务器要同时监听多个端口，或处理多种服务，如xinetd服务器。IO复用能同时监听多个文件描述符，但它本身是阻塞的，且当多个文件描述符同时就绪时，如果不采取额外措施，进程只能按顺序依次处理其中的每个

TCP/IP协议在设计和实现上没有客户端和服务器的概念，在通信过程中所有机器都是对等的。但由于资源（视频、新闻、软件等）被数据提供者所垄断，所以几乎所有网络应用程序都采用了下图所示的C/S（客户端/服务器）模型，所有客户端都通过访问服务器来获取所需资源：采用C/S模型的TCP服务器和客户端的工作流程：C/S模型中，服务器启动后，首先创建一个或多个监听socket，并调用bind将其绑定到服务器感兴趣的端口上，然后调用listen等待客户连接，之后客户端就可以调用connect向服务器发起连接了。由于

rsyslogd的主配置文件是/etc/rsyslog.conf，其中主要可以设置的内容包括：内核日志输入路径（接收来自操作系统内核的日志消息的路径），是否接收UDP日志及其监听端口（默认为514，见/etc/services文件），是否接收TCP日志及其监听端口，日志文件的权限，包含哪些子配置文件（如/etc/rsyslog.d/*.conf）。Linux上运行的程序会受到资源限制的影响，如物理设备限制（CPU、内存等）、系统策略限制（CPU时间等）、具体实现的限制（文件名的最大长度等）。

反之，如果管道的读端文件描述符fd[0]的引用计数减少至0，即没有任何进程需要从管道读取数据，则针对该管道的写端文件描述符fd[1]的write操作将失败，并引发SIGPIPE信号。fd_in参数是待输入数据的文件描述符，如果fd_in是一个管道文件描述符，那么off_in参数必须被设置为NULL，否则，off_in参数表示从输入数据流的何处开始读取数据，此时，若off_in被设置为NULL，则表示从输入数据流的当前偏移位置读入，若off_in不为NULL，则它指出具体的偏移位置。

我们将从以下3方面讨论Linux网络API：1.socket地址API。socket最开始的含义是一个IP地址和端口对（ip，port），它唯一表示了使用TCP通信的一端，本书称其为socket地址。2.socket基础API。socket的主要API都定义在sys/socket.h头文件中，包括创建socket、命名socket、监听socket、接受连接、发起连接、读写数据、获取地址信息、检测带外标记、读取和设置socket选项。3.网络信息API。Linux提供了一套网络信息API，以实现主机名

在旧的HTTP协议中，Web客户端和Web服务器之间的一个TCP连接只能为一个HTTP请求服务，当处理完客户的一个HTTP请求后，Web服务器就主动将TCP连接关闭了，此后，同一客户如果再发送一个HTTP请求，就必须与服务器建立一个新的TCP连接，即同一个客户的多个连续的HTTP请求不能共用一个TCP连接，这称为短连接。由上图，TCP连接从建立到关闭的过程中，客户端仅给服务器发送了一个HTTP请求（报文段4），该请求长为136字节（见代码清单4-2中报文段4的length值）。配置了HTTP访问规则。

与IP协议相比，TCP协议更靠近应用层，因此在应用程序中有更强的可操作性。一些重要的socket选项都和TCP协议相关。本章从以下方面讨论TCP协议：1.TCP头部信息。TCP头部信息出现在每个TCP报文段中，用于指定通信的源端端口号、目的端端口号，管理TCP连接，控制两个方向的数据流。2.TCP状态转移过程。TCP连接的任意一端都是一个状态机，在TCP连接从建立到断开的过程中，连接两端的状态机将经历不同的状态变迁。3.TCP数据流。有两种TCP数据流：交互数据流和成块数据流。TCP数据流中有一种特

无状态（stateless）指所有IP数据报的发送、传输、接收都是相互独立、没有上下文关系的，这种服务的缺点是无法处理乱序和重复的IP数据报，如发送端发送出的第N个IP数据报可能比第N+1个IP数据报后到达接收端，而相同源地址和目的地址的IP数据报也可能经过不同路径到达接收端，也会出现同一个IP数据报多次到达接收端（正常情况下，同一个IP数据报不会多次到达接收端，只有在网络故障的情况下才会出现），这样接收端的IP模块无法检测到乱序和重复，因为这些IP数据报之间没有任何上下文关系。

WAN（Wide Area Network，广域网）通常使用众多分级的路由器来连接分散的主机或LAN（Local Area Network，局域网），因此，通信的两台主机一般不是直接相连的，而是通过多个中间节点（路由器）连接的。同时，网络层对上层隐藏了网络拓扑连接的细节，使得在传输层和网络应用程序看来，通信的双方是直接连接的。以以太网帧为例，它使用2字节的类型字段来标识上层协议，如果主机接收到的以太网帧的类型字段的值为0x800，则帧的数据部分为IP数据报，于是以太网驱动程序就将帧交付给IP模块；