抽象的操作系统（六） --- 网络

        网络模块在所有的操作系统上，提供的接口高度相似，因为它们都是传承于ISO/OSI层次模型。在大学的年代，学计算机网络课程最经常被提起的是它的分层模型，物、数、网、传、对、表、应七层。
        在操作系统这个话题中，俺只讲TCP/IP协议部分，因为对应用开发来讲，接触的也就是这部分接口API。至于更低层的如果感兴趣可以去网上查资料，更高一些层次的比如HTTP/RTSP这样的，则会在别的话题中讲解。因为在目前这个话题中，初衷是让大家都操作系统有个基本的认识，不能越界。
        1). IP地址和端口。一个IP地址明确代表了一台主机（有时候是好几台服务器，想知道原因请百度LVS）；端口则明确了跟主机上的哪个服务来交互。因此大家使用SOCKET进行联网的时候，一定是要两个参数，IP和PORT。所以基于IP协议的上层协议，都要提供IP和端口来作为参数。
        2). TCP。TCP是基于IP的有连接的可靠的控制协议，在一把建立SOCKET的时候，传递的SOCK_STREAM就是它了。TCP有自己的错误控制以及重传机制，从而提供了一个稳定的双向的数据流通道。为了可靠则会导致它采用了握手协议，也就是说接收方需要向发送方应答。进行连接的时候，是三次握手这个大家都是熟知的；传输数据的时候，也是要握手的，如果想知道可以百度‘滑动窗口协议’来了解。
        3). UDP。用户数据报协议，建立SOCKET的时候，SOCK_DGRAM指的就是它。数据报协议是不可靠的，它只是发送了就不管了，可能接收方根本没有收到，也可能收到的一些数据包颠倒了。实物都有两面性，缺少了控制机制，它的传输效率就高了。很多局域网传输软件，比如飞鸽传书，用的就是UDP协议，快啊。
        前面提了那么多次SOCKET，它是什么意思？其实SOCKET包装了更底层的协议交互, 让应用可以更简单地跟外部其他的计算机通讯。建立一个SOCKET内核资源，其实就是有了使用网络模块功能的权限，可以跟网络上的其他的计算机进行收发数据了。套接字接口提供了对TCP/UDP的封装，而大多数情况下开发也就用到了这两个协议。下面把经常遇到的SOCKET的接口，列举一下。
       1). 创建。需要指明想创建TCP的还是UDP的SOCKET。
       2). 连接。TCP的SOCKET需要连接到主机，要有IP地址和端口作为参数。
       3). 发送。TCP直接调用Send函数；UDP的则要调用SendTo，并要传递IP和POART。
       4). 接收。TCP直接接收；UDP用RecvFrom，网络模块会在接收数据的同时将数据来源传递出来。
       5). 关闭。用完SOCKET，一定要记得关闭，否则后果相当的严重，尤其SOCKET资源比较紧缺的平台上。
       6). 域名与解析。有时候用IP地址定死了一个主机，如果想可以灵活的配置主机，则用域名。域名则代表了一台或几台主机，使用域名解析函数可以根据域名解析出对应的IP地址。
       在使用SOCKET的时候，有一个比较重要的话题，这里要抛出来，就是阻塞与非阻塞。默认情况下，SOCKET是阻塞式的，就是接受或者发送的时候一直等。这样程序就暂停了，在嵌入式应用上来说，这个不是好现象。为什么？因为很多情况下，程序运行在单线程的环境里。因此要使用非阻塞的，也就是异步的。异步机制，首先要将SOCKET设置成非阻塞的，这样如果没有数据到来或者发送繁忙的时候，就会立即返回WOULDBLOLCK。而应用就可以继续去处理其他的逻辑。如何继续接收或者发送呢，一般有两种方法可以使用。
      1). 轮询。就是启动一个TIMER，过段时间就来再次调用一下读取或者接收，直到出错或者完成。
      2). 使用SELECT。SELECT是让系统在有数据或者可以发送的时候，内部发出通知给应用。关于SELECT的用法，可以去百度，很多资料写的非常详细。