我要成为嵌入式高手之3月5日Linux高编第十五天！！
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学习笔记

有名信号量

1、创建semget

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/sem.h>

int semget(key_t key, int nsems, int semflg);

功能：创建一组信号量

参数：

        key：IPC对象的key值

        nsems：信号量的个数

        semflag：IPC_CREAT

返回值：成功返回信号量ID，失败返回-1；

2、操作semctl

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/sem.h>

int semctl(int semid, int semnum, int cmd, ...);

功能：向信号灯发送命令

参数：

        semdi：信号灯ID号

        semnum：具体操作信号量的编号

        cmd：命令

                IPC_SET：设置权限

                IPC_RMID：删除信号灯

                SETVAL：初始化信号

返回值：成功0，失败-1；

初始化： 

           union semun {                                                                                                                                                                                                                                                                                                 
               int              val;                                /* Value for SETVAL */
               struct semid_ds *buf;                      /* Buffer for IPC_STAT, IPC_SET */
               unsigned short  *array;                   /* Array for GETALL, SETALL */
               struct seminfo  *__buf;                   /* Buffer for IPC_INFO(Linux-specific) */
           };

3、申请semop

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/sem.h>

int semop(int semid, struct sembuf *sops, size_t nsops);

unsigned short sem_num;  /* semaphore number */（操作的信号量的下标）
short                 sem_op;    /* semaphore operation */（具体对信号量的操作，申请-1，释放+1）
short                 sem_flg;    /* operation flags */（信号量完成某个操作）

参数：

        semid：信号灯的id号

        sops：信号量操作的数组的首地址

        nsops：数组元素个数

返回值：成功0，失败-1；

4、释放semop

和申请是同一个函数

网络

用处：数据共享、数据传输  

一、网络协议模型

OSI协议模型

是一种分层模型，下一层为上一层提供服务

        应用层：实际发送的数据

        表示层：发送的数据是否要加密

        会话层：是否建立会话链接

        传输层：数据传输的方式（数据报、流式传输）

        网络层：数据的路由（如何从一个局域网到达另一个局域网）IP地址

        数据链路层：局域网下如何通信

        物理层：物理介质的连接

TCP / IP协议模型

        应用层：传输的数据

        传输层：传输的方式

        网络层：数据如何从一台主机到达另一台主机

        网络接口层：物理介质的连接

应用层

        HTTP协议：超文本传输协议

        HTTPS协议：加密的HTTP协议

        FTP协议：文件传输协议

        TFTP协议：简单文本传输协议

        SMTP协议：邮件传输协议

        MQTT协议

        TELNET协议

传输层

UDP协议

用户数据报协议

特点：

        1、实现机制简单

        2、资源开销小

        3、不安全不可靠

TCP协议

传输控制协议

特点：

        1、实现机制复杂

        三次握手建立连接

        2、资源开销大

        3、安全可靠

        四次挥手断开链接

网络层

IPV4

IP地址：唯一标识网络当中的 一台主机的标号

IP地址：网络位+主机位

子网掩码：用来标识IP地址的网络位和主机位

                    子网掩码是1的部分表示IP地址的网络位

                    子网掩码是0的部分表示IP地址的主机位

网段号：主网络位不变，机位全为0，表示网段号（192.168.1.0）

广播地址：网络位不变，主机位全为1，表示广播地址（192.168.1.255）

IP地址类型：

A类：1.0.0.0 — 126.255.255.255

        子网掩码：255.0.0.0（可以容纳1677724台主机）

        管理超大规模网络

        10.0.0.0 — 10.255.255.255（私有地址）

B类：128.0.0.0 — 191.255.255.255

        子网掩码：255.255.0.0（可以容纳65534台主机）

        管理大中规模型网络

C类：192.0.0.0 — 223.255.255.255

        子网掩码：255.255.255.0（可以容纳254台主机）

        管理中小型规模网络

D类：224.0.0.0 — 239.0.0.0

        用于组播

E类：240.0.0.0 — 255.255.255.255

        用于实验

MAC地址

网卡物理地址，是唯一的

二、UDP编程

socket套接字编程：

1、发送端

①socket

#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>

int socket(int domain, int type, int protocol);

功能：创建一个用来通信的文件描述符

参数：

        domain：通信使用的协议族 AF_INET（IPv4协议族）

        type：套接字类型

                SOCK_STREAM 流式套接字

                SOCK_DGRAM 数据报套接字

                SOCK_RAW：原始套接字

        protocol：协议，默认传0

返回值：成功返回文件描述符，失败返回-1；

       #include <sys/socket.h>
       #include <netinet/in.h>
       #include <netinet/ip.h> /* superset of previous */

       tcp_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
       udp_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

②sendto

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
                      const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);

功能：利用套接字向指定地址发送数据信息

参数：

        sockfd：套接字文件描述符

        buf：发送数据空间首地址

        len：发送数据的长度

        flages：发送的属性默认为0

        dest_addr：发送到哪里的空间首地址

        addrlen：该地址长度

        接收方结构体   
        struct sockaddr_in {
               sa_family_t      sin_family; /* address family: AF_INET */
               in_port_t          sin_port;   /* port in network byte order */（端口号，不要用10000以下）
               struct in_addr  sin_addr;   /* internet address */（IP地址）
           };

           /* Internet address. */——结构体中的sin_addr
           struct in_addr {
               uint32_t       s_addr;     /* address in network byte order */
           };

        结合起来为：recvaddr.sin_addr.s_addr（转换为32位的ip地址）

返回值：成功返回实际发送的字节数，失败返回-1；

③inet_addr:

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

in_addr_t inet_addr(const char *cp);

功能：将字符串IP地址转换为内存当中的IP地址

④htons

uint16_t htons(uint16_t hostshort);

功能：将本地字节序转换成网络的大端字节序

#include "head.h"

int main(void)
{
    int sockfd = 0;
    struct sockaddr_in recvaddr;
    char tmpbuff[1024] = {"how are you?"};
    ssize_t nsize = 0;

    /*创建用来通信的UDP套接字*/
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);//通信使用的协议族(AF_INET是IPv4协议族)，套接字类型：数据报套接字；默认0
    if (-1 == sockfd)
    {
        perror("fail to socket");
        return -1;
    }

    /*对接收方地址赋值*/
    recvaddr.sin_family = AF_INET;
    recvaddr.sin_port = htons(50000);//本地字节序转换为网络的大端字节序
    recvaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.101");//函数接口inet_addr将字符串的ip地址转换为内存当中的IP地址
  //前面是ip地址转换为32位之后的变量名

    /*发送信息*/
    nsize = sendto(sockfd, tmpbuff, strlen(tmpbuff), 0, (struct sockaddr *)&recvaddr, sizeof(recvaddr));
    //0为发送的属性，默认为0，发送到哪里(那个空间的首地址)，那个地方的空间大小
    if (-1 == nsize)
    {
        perror("fail to sendto");
        return -1;
    }
    printf("成功发送%ld字节！\n", nsize);
    close(sockfd);

    return 0;
}

2、接收端 

recvfrom