嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程第一章

姓名：郭文生單位：信息與軟件工程學(xué)院嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!課程介紹課程類別：專業(yè)核心課課程學(xué)時：40學(xué)時，上課16學(xué)時，實(shí)驗(yàn)24學(xué)時考核方式：平時（10%）+實(shí)驗(yàn)（30%）+期末考試（60%）先修課程：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、程序設(shè)計(jì)方法和操作系統(tǒng)嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!課程介紹教材：《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)編程與數(shù)據(jù)通信》，羅惠瓊等，國防工業(yè)出版社參考資料：《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：自頂向下方法》、《UNIX網(wǎng)絡(luò)編程卷1：套接字聯(lián)網(wǎng)API》（第3版）、《Linux網(wǎng)絡(luò)編程》、《Windows網(wǎng)絡(luò)編程》、GSM07.07規(guī)范、CAN規(guī)范V2.0嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!課程內(nèi)容套接字網(wǎng)絡(luò)編程串口通信編程GPRS和AT指令CAN總線及其編程嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!1.1網(wǎng)絡(luò)編程概念網(wǎng)絡(luò)編程：通過使用套接字來達(dá)到進(jìn)程間通信目的的編程。網(wǎng)絡(luò)編程是基于傳輸層及其之上提供的服務(wù)接口進(jìn)行編程，如：Unix/Linux提供Socket套接字編程接口，Windows提供WinSock套接字編程接口。網(wǎng)絡(luò)編程的語言：C、C++、Java、PHP、ASP、JSP、.NET、C#等。嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!1.1網(wǎng)絡(luò)編程概念字節(jié)序：不同的CPU和操作系統(tǒng)平臺上存儲數(shù)據(jù)的方式不同，包括小端（Littleendian）和大端（Bigendian）。數(shù)據(jù)0x0A0B0C0D的大小端存儲形式如下：嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!1.1網(wǎng)絡(luò)編程概念網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序：網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)時所使用的字節(jié)順序。主機(jī)字節(jié)序：主機(jī)中表示數(shù)據(jù)所使用的字節(jié)順序。網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序是確定的，主機(jī)字節(jié)序是不同的網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序和主機(jī)字節(jié)序在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信時要進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!章網(wǎng)絡(luò)編程概述網(wǎng)絡(luò)編程概念網(wǎng)絡(luò)編程模型嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!1.2.1

Unix/Linux網(wǎng)絡(luò)I/O模型阻塞I/O模型（BlockingI/O）非阻塞I/O模型（Non-blockingI/O）I/O復(fù)用模型select、poll和epoll（I/OMultiplexing）信號驅(qū)動I/O模型（SignalDrivenI/O，SIGIO）異步I/O模型（AsynchronousI/O）嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!Unix/Linux網(wǎng)絡(luò)I/O模型-非阻塞I/O模型（Non-blockingI/O）1.2.1

Unix/Linux網(wǎng)絡(luò)I/O模型嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!1.2.1

Unix/Linux網(wǎng)絡(luò)I/O模型信號驅(qū)動I/O模型（SignalDrivenI/O，SIGIO）嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!1.2.1

Unix/Linux網(wǎng)絡(luò)I/O模型比較嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!1.2.2

Windows網(wǎng)絡(luò)I/O模型阻塞和非阻塞模型選擇模型（Select）異步選擇模型（WSAAsyncSelect）事件選擇模型（WSAEventSelect）重疊I/O模型（OverlappedI/O）I/O完成端口模型（I/OCompletionPort，IOCP）嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!1.2.2

Windows網(wǎng)絡(luò)I/O模型阻塞和非阻塞模型選擇模型（Select）異步選擇模型（WSAAsyncSelect）事件選擇模型（WSAEventSelect）重疊I/O模型（OverlappedI/O）I/O完成端口模型（I/OCompletionPort，IOCP）嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!1.2.2

Windows網(wǎng)絡(luò)I/O模型阻塞和非阻塞模型選擇模型（Select）異步選擇模型（WSAAsyncSelect）事件選擇模型（WSAEventSelect）重疊I/O模型（OverlappedI/O）I/O完成端口模型（I/OCompletionPort，IOCP）嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!1.2.2

Windows網(wǎng)絡(luò)I/O模型阻塞和非阻塞模型選擇模型（Select）異步選擇模型（WSAAsyncSelect）事件選擇模型（WSAEventSelect）重疊I/O模型（OverlappedI/O）I/O完成端口模型（I/OCompletionPort，IOCP）嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!1.2.3線程模型線程模型每個請求創(chuàng)建一個線程，使用阻塞式I/O操作使用線程池，同樣使用阻塞式I/O操作使用非阻塞I/O操作+I/O多路復(fù)用Leader/Follower等高級模式嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!1.2.5成熟的I/O框架ACEASIOLibev（Libevent）等等嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!章網(wǎng)絡(luò)編程概述網(wǎng)絡(luò)編程概念網(wǎng)絡(luò)編程模型嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!1.1網(wǎng)絡(luò)編程概念網(wǎng)絡(luò)編程與TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的關(guān)系嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!1.1網(wǎng)絡(luò)編程概念CPU大小端檢測：intcheckCPU(){

unionw{

int

a;

charb;

}c;

c.a=1;

return(c.b==1);}CPU是大端則返回0，是小端則返回1。嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!1.1網(wǎng)絡(luò)編程概念網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序使用大端模式。不同CPU和OS的主機(jī)字節(jié)序如下：CPUOS字節(jié)序Intelx86全部小端MIPSNT小端MIPSUNIX大端ARM全部大/小端嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!1.2網(wǎng)絡(luò)編程模型Unix/Linux網(wǎng)絡(luò)I/O模型Windows網(wǎng)絡(luò)I/O模型線程模型進(jìn)程模型成熟的I/O框架嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!Unix/Linux網(wǎng)絡(luò)I/O模型-阻塞I/O模型（BlockingI/O）1.2.1

Unix/Linux網(wǎng)絡(luò)I/O模型嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!1.2.1

Unix/Linux網(wǎng)絡(luò)I/O模型I/O復(fù)用模型（I/OMultiplexing）嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!1.2.1

Unix/Linux網(wǎng)絡(luò)I/O模型異步I/O模型（AsynchronousI/O）嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!1.2網(wǎng)絡(luò)編程模型同步I/O：同步I/O操作導(dǎo)致請求進(jìn)程被阻塞，直到I/O操作完成。（I/O操作是指真實(shí)的I/O操作）異步I/O：異步I/O操作不導(dǎo)致請求進(jìn)程被阻塞。同步I/O操作包括阻塞I/O模型、非阻塞I/O模型、I/O復(fù)用模型、信號驅(qū)動I/O模型。異步I/O操作包括異步I/O模型嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!1.2.2

Windows網(wǎng)絡(luò)I/O模型異步選擇模型（WSAAsyncSelect）Select模型的異步版本基于Windows的消息機(jī)制需要創(chuàng)建窗口嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!1.2.2

Windows網(wǎng)絡(luò)I/O模型事件選擇模型（WSAEventSelect）Select模型的異步版本基于事件機(jī)制事件處理函數(shù)處理事件，不需要創(chuàng)建窗口嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!1.2.2

Windows網(wǎng)絡(luò)I/O模型重疊I/O模型（OverlappedI/O）異步I/O模型，使用一個重疊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一次投遞一個或多個WinsockI/O請求。同一個線程可以對多個I/O對象進(jìn)行I/O操作，不同的線程也可以對同一個I/O對象進(jìn)行操作。事件對象通知：事件通知的方式。完成例程：回調(diào)函數(shù)方式。重疊I/O模型能達(dá)到更佳的系統(tǒng)性能，高于選擇模型、異步選擇模型和事件模型嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!1.2.2

Windows網(wǎng)絡(luò)I/O模型I/O完成端口模型（I/OCompletionPort，IOCP）基于重疊I/O模型使用線程池技術(shù)線程數(shù)目一般為當(dāng)前電腦中CPU個數(shù)的2倍嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程章共33頁，您