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文章目录

• I/O相关概念
• 文件及文件操作
• 共享文件
• 网络编程
• 客户端-服务器模型
• 套接字接口
• HTTP请求
• Web服务器

I/O相关概念

《王道2021组原》 P283

I/O即输入/输出，输入/输出是以主机为中心而言的，将信息从外部设备传送到主机上称为输入，反之称为输出。

I/O系统中的几个基本概念如下：

1. 外部设备：包括输入/输出设备和通过输入/输出接口才能访问的外存储设备。
2. 接口：在各个外设与主机之间传输数据时进行各种协调工作的逻辑部件。
3. 输入设备：用于向计算机系统输入命令和文本、数据等信息的部件。键盘和鼠标是最基本的输入设备。
4. 输出设备：用于将计算机系统中的信息输出到计算机外部进行显示、交换等的部件。显示器和打印机是最基本的输出设备
5. 外存设备：指除计算机内存及CPU缓存等以外的存储器。硬磁盘、光盘等是最基本的外存设备。

一般来说，I/O系统由I/O软件和I/O硬件两部分组成：

1. I/O软件：采用I/O指令和通道指令实现CPU与I/O设备的信息交换。如驱动程序。
2. I/O硬件：包括外部设备、设备控制器和接口等。通过设备控制器来控制I/O设备的具体动作：通过I/O接口与主机（总线）相连。

文件及文件操作

《CSAPP》P623

每个Linux文件都有一个类型来表明它在系统中的角色，主要有：

1. 普通文件：包含任意数据。有文本文件和二进制文件两种，文本文件里存的是ascii或unicode字符的普通文件。二进制文件里面存的是二进制数据
2. 目录：包含一组链接的文件。其中每个链接都将一个文件名映射到一个文件。这个文件有可能是另一个目录
3. 套接字（socket）：用来与另一个进程进行跨网络通信的文件。

文件有如下几种操作：

1. 打开文件：进程通过调用open函数来打开一个已经存在的文件或者创建一个新文件。方式有：只读、只写、读写
2. 关闭文件：进程通过调用close函数关闭一个打开的文件
3. 读文件：read函数
4. 写文件：write函数

在某种情况下，read和write传送的字节比应用程序要求的要少，这些不足值（short count） 不表示错误，出现这种情况的原因有：

1. 读时遇到EOF：若一个文件只有20个字节，而我们以50个字节的片进行读取。这样后面的read就会通过返回不足值0来发出EOF（End of file）信号。
2. 从终端读取文件：如果打开的文件是与终端相关联的（如键盘和显示器），那么每个read函数将一次传送一个文本行，返回的不足值等于文本行的大小。
3. 读写socket：如果打开的文件为socket文件，则内部缓冲约束和较长的网络延迟会引起read和write返回不足值。

使用RIO（Robust I/O）包可以自动为你处理上述说到的这三种不足值。它提供了两种不同的函数：

1. 无缓冲的输入输出函数
2. 带缓冲的输入输出函数

共享文件

《王道2021操作系统》 P238

文件共享使多个用户（进程）共享同一个文件，系统中只需要保留该文件的一个副本。

现代常用的两种文件共享方式如下：

1. 硬链接：基于索引结点的共享方式。在这种共享方式中，诸如文件的物理地址及其他的文件属性等信息，不再存放在目录项中，而是放在索引结点中。在文件目录中只设置文件名及指向相应索引结点的指针。在索引结点中还有一个链接计数count，它代表当前文件有几个用户目录链接到了本文件上。若用户删除文件，只会将count数减1，当count数减为0时，才会真正的删除文件。
2. 软链接：利用符号链实现文件共享，就是windows里的快捷方式。为使用户B能共享用户A的一个文件F，可以由系统创建一个LINK类型的新文件，也取名为F，并将文件F写入用户B的目录中，以实现用户B的目录与文件F的链接。在新文件中只包含被链接文件F的路径名。当用户要访问该软链接文件时，操作系统会先读取该链接文件中的路径，然后使用该路径去访问真正的文件。

网络编程

《CSAPP》P642

客户端-服务器模型

《CSAPP》P642

每个网络应用都是基于客户端-服务器模型的。采用该模型，一个应用由一个服务器进程和多个客户端进程组成。服务器管理着某种资源，并且通过操作这种资源来为它的客户端提供某种服务。

客户端-服务器模型的基本操作是事务（transaction，不是数据库里的那个事务），一个事务有以下四步组成：

1. 客户端发送请求
2. 服务端收到请求，并进行处理
3. 服务端给客户端返回响应
4. 客户端收到响应，并进行处理。

套接字接口

《CSAPP》P652

套接字接口（socket interface）是一组函数，它们和Unix I/O函数结合起来，用于创建网络应用。

上述函数功能如下：

• getaddinfo：将主机名、主机地址、服务名和端口号等信息，通过字符串作为参数传入，返回二进制的socket信息，供下一步初始化socket对象
• socket：socket函数用来创建一个套接字描述符（socket descriptor）
• connect：客户端通过调用connect函数来建立和服务器的链接。
• bind：用来将socket地址和socket描述联系起来
• listen：服务器调用listen函数，告诉内核，这个socket是服务器socket，不是客户端。
• accept：服务器通过调用accept函数来等待来自客户端的连接请求。

HTTP请求

Web服务器

标签：文件,961,函数,编程,第五章,socket,服务器,链接,客户端
来源： https://blog.csdn.net/zhaohongfei_358/article/details/110579214