آموزش برنامه‌نویسی پیشرفته سوکت TCP/IP در C/C++ (POSIX) - آخرین آپدیت

سرفصل ها و درس ها

این دوره در مورد چیست؟ What this Course is all about ?

• سرفصل‌ها و پیش‌نیازها Agenda and Pre-requisites

• خروجی نهایی این دوره End Product of this Course

• دسترسی به کد برای این دوره Code Access for this Course

درک طراحی و اهداف پروژه Understanding Project Design and Goals

• ویژگی‌های سرورهای TCP متداول Properties of Typical TCP Servers

• طراحی و معماری پروژه - کلیات Project Design & Architecture - Overview

• طراحی و معماری پروژه - کلیات - ادامه... Project Design & Architecture - Overview - Continued. . .

پیاده‌سازی پروژه - شروع کار Project Implementation - Getting Started

• پردازش درخواست شروع اتصال کلاینت جدید (SYN) Processing New Client Connection Initiation ( SYN ) Request

• ایجاد فایل‌های پروژه Creating Project FIles

• تکلیف اجباری Mandatory Assignment

• آماده‌سازی Makefile Get Makefile Ready

• تعریف سازنده‌های تمامی کلاس‌ها Defining Constructors of all Classes

• شروع سرویس‌های TcpServer با استفاده از متد Start() Starting the TcpServer Services using Start() Method

• پیاده‌سازی CAS - ایجاد FD برای پذیرش اتصالات جدید CAS Implementation - Creating FD to accept new Connections

• تکلیف Assignment

• پیش‌نیازها قبل از ادامه Pre-Requisites before proceeding further

• پیاده‌سازی CAS - پذیرش اتصالات جدید CAS Implementation - Accept New Connections

• مدیریت کلاینت‌های TCP Managing TCP Clients

• ارسال اعلان اتصال کلاینت به برنامه - طراحی Sending Client Connect Notification to Application - Design

• ارسال اعلان اتصال کلاینت به برنامه - پیاده‌سازی Sending Client Connect Notification to Application - Implementation

• پیاده‌سازی APIهای نمایش Display APIs Implementation

مدیر سرویس کلاینت TCP TCP Client Service Manager

• شروع کار Getting Started

• وظایف مدیر سرویس Functions of Service Manager

• گوش دادن روی FD کلاینت جدید Listening on new Client FD

• شروع رشته (Thread) مدیر سرویس Starting Service Manager Thread

• تکلیف اجباری Mandatory Assignment

• پیاده‌سازی مالتی‌پلکسینگ با استفاده از select() Implementing Multiplexing using select()

• شامل کردن تمامی FDهای کلاینت در مالتی‌پلکسینگ Including All Client FDs in Multiplexing

• لغو رشته (Thread Cancellation) - پیش‌نیازها Thread Cancellation - Pre-requisites

• توقف/لغو رشته DRS Stopping/Cancelling the DRS thread

• گوش دادن روی FD کلاینت جدید و چالش‌ها Listening on new Client FD & Challenges

جداسازی پیام TCP TCP Message Demarcation

• مشکل مرزبندی پیام TCP TCP Message Boundary Problem

• ماهیت بایت‌گرا بودن TCP - دمو TCP Byte Oriented Nature - Demo

• راه‌حل‌هایی برای مشکل مرزبندی پیام TCP Solutions to TCP Msg Boundary Problem

• جداسازی پیام TCP - راه‌حل اندازه ثابت TCP Msg Demarcation - Fixed Size Solution

• جداسازی پیام TCP - راه‌حل اندازه متغیر TCP Msg Demarcation - Variable Size Solution

• بافر دایره‌ای بایت Byte Circular Buffer

• جداسازی پیام - نمودار کلاس Msg Demarcation - Class Diagram

• پیاده‌سازی کلاس پایه Base Class Implementation

• پیاده‌سازی کلاس مشتق شده - TcpMsgFixedSizeDemarcar Derived Class Implementation - TcpMsgFixedSizeDemarcar

• تست راه‌حل جداسازی پیام با اندازه ثابت Testing Fixed Msg Size Demarcation Solution

• تکلیف اجباری - پیاده‌سازی راه‌حل جداسازی اندازه متغیر Mandatory Assignment - Implement Variable Size Demarcation Solution

ادغام رابط CLI Integrating CLI Interface

• معرفی رابط CLI Introducing CLI Interface

• دانلود و ادغام کتابخانه CLI Downloading and Integrating CLI Library

• نوشتن اولین CLI Writing First CLI

• هندلرهای بک‌اند CLI CLI Backend Handlers

• ایجاد چندین سرور TCP Creating Multiple TCP Servers

• تکلیف اجباری Mandatory Assignment

حالت‌های سرور TCP Tcp Server States

• حالت‌های سرور TCP TCP Server States

• تکلیف اجباری Mandatory Assignment

• پیاده‌سازی فلگ‌های سرور Implementing Server Flags

• توقف سرویس CAS Stopping CAS Service

• دمو - توقف گوش دادن برای اتصالات جدید Demo - Stop Listening for new Connections

• تعلیق گوش دادن به کلاینت‌های متصل Suspending Listening to Connected Clients

• تکلیف اجباری Mandatory Assignment

• خلاصه و قدم بعدی Summary and What next

مدیریت همزمانی - همگام‌سازی رشته‌ها Concurrency Handling - Thread Synchronization

• مدیریت همزمانی Handling Concurrency

• اعمال قفل‌گذاری Deploy Locking

پیاده‌سازی فراخوانی سیستم Connect() Implementing Connect() System Call

• صورت مسئله Problem Statement

• درک بازکننده فعال و غیرفعال Understanding Active and Passive Opener

• نمایش Connect() Connect() Demonstration

• توسعه CLI برای Connect() Connect() Cli Development

• تکلیف اجباری - حالت‌های TcpClient Mandatory Assignment - TcpClient States

پیوست A: رشته‌های قابل اتصال (Joinable Threads) Appendix A : Joinable Threads

• رشته‌های قابل اتصال (Joinable Threads) Joinable Threads

• رشته‌های جدا شده (Detached Threads) Detached Threads

• رشته‌های قابل اتصال در عمل Joinable Threads in Action

• به کدام رشته بپیوندیم؟ Whom to Join ?

• چه زمانی رشته قابل اتصال/جدا شده ایجاد کنیم؟ When to Create Joinable/Detached Thread ?

پیوست B1: لغو رشته (Thread Cancellation) Appendix B1 : Thread Cancellation

• چرا لغو رشته؟ Why Thread Cancellation ?

• درک لغو رشته - حالت ناهمزمان Understanding Thread Cancellation - Asynchronous Mode

• لغو رشته ناهمزمان - برنامه پایه دمو Asynchronous Thread Cancellation - Demo Base Program

• لغو ناهمزمان - تغییرات کد Asynchronous Cancellation - Code Changes

• مشکل نشت منابع رشته Thread Resource Leaking Problem

• خرابی ساختار داده - ناوردایی‌ها (Invariants) Data Structure Corruption - Invariants

• لغو رشته باعث بن‌بست می‌شود Thread Cancellation Causing Deadlocks

• مدیریت نشت منابع در لغو رشته Handling Resource Leaking on Thread Cancellation

• تغییرات کد و دمو Code Changes and Demo

• استفاده از هندلرهای پاکسازی Cleanup handlers Usage

پیوست B2: لغو تاخیری رشته Appendix B2 : Deferred Thread Cancellation

• درک لغو تاخیری Understanding Deferred Cancellation

• پیاده‌سازی لغو تاخیری Deferred Cancellation Implementation

• بخش جایزه Bonus

پیوست C1: ادغام کتابخانه CLI Appendix C1 : Integration CLI Library

• مقدمه Introduction

• انواع دستورات Command Types

• درخت دستورات Command Tree

• انواع پارامترها Param Types

• محدودیت پارامتر برگ Leaf Param Constraint

پیوست C2: ادغام کتابخانه CLI Appendix C2 : Integration CLI Library

• ساخت کتابخانه LibCli Building A LibCli Library

• شامل کردن فایل‌های هدر و ایمپورت کردن هوک‌ها Including Header files and Importing Hooks

• مثال افزودن دستور Show Show Command Addition Example

• دمو دستور Show Show command Demo

• درک جریان داده از CLI به بک‌اند Understanding DataFlow from CLI to Backend

• پیاده‌سازی هندلر دستور بک‌اند Backend Command Handler Implementation

• مثال افزودن دستور Config Config Command Addition Example

پیوست D: درک قفل‌های خواندن/نوشتن Appendix D : Understanding Read/Write Locks

• قفل‌های خواندن/نوشتن Read Write Locks

• APIهای POSIX POSIX APIs