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--- a/操作系统/实验/实验05_网络通信.md
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@@ -0,0 +1,423 @@
+# 实验05 Linux 网络通信编程
+
+## 实验目的
+
+1. 掌握 Socket 编程的基本流程（socket/bind/listen/accept/connect）
+2. 理解 TCP 客户端/服务器模型
+3. 学会实现文件下载和远程 shell 等网络应用
+4. 掌握 HTTP 协议的基本交互方式
+5. 了解静态网页和动态网页的生成原理
+
+## 涉及知识点
+
+- Socket 地址结构：`sockaddr_in`、`inet_ntoa`、`htonl`/`htons`
+- TCP 服务器流程：`socket` -> `bind` -> `listen` -> `accept` -> `read/write`
+- TCP 客户端流程：`socket` -> `connect` -> `read/write`
+- HTTP 请求/响应格式
+- 文件传输与 `send`/`recv`
+- 进程与网络 I/O 结合（远程 shell）
+- Wrapper 库辅助函数：`open_listen_sock`、`open_client_sock`
+
+---
+
+## 任务一：toggle 服务器测试
+
+### 任务要求
+
+测试课程提供的 toggle 服务器和客户端程序，理解基本的 Socket 通信流程。
+
+### 操作步骤
+
+```bash
+# 编译
+gcc -o toggles toggle_server.c -L. -lwrapper
+gcc -o togglec toggle_client.c -L. -lwrapper
+
+# 终端 1：启动服务器
+./toggles 8080
+
+# 终端 2：启动客户端
+./togglec localhost 8080
+```
+
+### TCP 服务器基本流程
+
+```
+socket()    -- 创建套接字
+  |
+bind()      -- 绑定地址和端口
+  |
+listen()    -- 监听连接
+  |
+while(1) {
+  accept()  -- 接受客户端连接
+    |
+  read()    -- 读取请求
+    |
+  write()   -- 发送响应
+    |
+  close()   -- 关闭连接
+}
+```
+
+### 常见问题
+
+| 问题 | 原因 | 解决方法 |
+|------|------|----------|
+| `bind` 失败 "Address already in use" | 端口被占用 | 等待几分钟或用 `setsockopt` 设置 `SO_REUSEADDR` |
+| 客户端连接超时 | 服务器未启动或防火墙 | 检查服务器状态和端口是否开放 |
+| 中文乱码 | 编码不一致 | 统一使用 UTF-8 |
+
+---
+
+## 任务二：weblet 服务器
+
+### 任务要求
+
+测试课程提供的 weblet 服务器，理解 HTTP 请求处理：
+
+1. 静态网页服务（返回 HTML 文件）
+2. 动态网页生成（CGI 方式）
+
+### 操作步骤
+
+```bash
+# 编译
+gcc -o weblet weblet.c -L. -lwrapper
+
+# 启动 weblet 服务器
+./weblet 8080
+
+# 在浏览器访问
+# http://localhost:8080/index.html
+# http://localhost:8080/cgi-bin/hello
+```
+
+### HTTP 请求格式
+
+```
+GET /index.html HTTP/1.1
+Host: localhost:8080
+Connection: close
+
+```
+
+### HTTP 响应格式
+
+```
+HTTP/1.1 200 OK
+Content-Type: text/html
+Content-Length: 123
+
+<html>...</html>
+```
+
+### 常见问题
+
+| 问题 | 原因 | 解决方法 |
+|------|------|----------|
+| 404 Not Found | 文件路径错误 | 检查 `DocumentRoot` 和请求路径 |
+| 中文乱码 | Content-Type 缺少 charset | 添加 `Content-Type: text/html; charset=utf-8` |
+| 浏览器无法访问 | 防火墙或端口未开放 | 关闭防火墙或开放对应端口 |
+
+---
+
+## 任务三：task83s.c / task83c.c —— 文件下载
+
+### 任务要求
+
+实现一个简单的文件下载服务：
+
+- 客户端发送文件名请求
+- 服务器查找文件并返回文件内容
+- 客户端接收并保存到本地
+
+### 关键代码提示
+
+**服务器 task83s.c：**
+
+```c
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+#include <unistd.h>
+#include <fcntl.h>
+#include <sys/socket.h>
+#include <netinet/in.h>
+#include <arpa/inet.h>
+
+#define MAXLINE 8192
+
+int main(int argc, char **argv) {
+    if (argc != 2) {
+        fprintf(stderr, "用法: %s <端口>\n", argv[0]);
+        exit(1);
+    }
+
+    int port = atoi(argv[1]);
+    int listen_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
+
+    struct sockaddr_in servaddr;
+    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
+    servaddr.sin_family = AF_INET;
+    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
+    servaddr.sin_port = htons(port);
+
+    bind(listen_fd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
+    listen(listen_fd, 5);
+
+    printf("文件下载服务器启动，端口 %d\n", port);
+
+    while (1) {
+        struct sockaddr_in cliaddr;
+        socklen_t clien = sizeof(cliaddr);
+        int conn_fd = accept(listen_fd,
+                             (struct sockaddr *)&cliaddr, &clien);
+        printf("客户端 %s:%d 已连接\n",
+               inet_ntoa(cliaddr.sin_addr),
+               ntohs(cliaddr.sin_port));
+
+        // 读取文件名
+        char filename[MAXLINE];
+        int n = recv(conn_fd, filename, MAXLINE - 1, 0);
+        filename[n] = '\0';
+
+        // 打开并发送文件
+        int file_fd = open(filename, O_RDONLY);
+        if (file_fd < 0) {
+            send(conn_fd, "FILE_NOT_FOUND", 14, 0);
+        } else {
+            char buf[MAXLINE];
+            while ((n = read(file_fd, buf, MAXLINE)) > 0)
+                send(conn_fd, buf, n, 0);
+            close(file_fd);
+        }
+
+        close(conn_fd);
+    }
+
+    close(listen_fd);
+    return 0;
+}
+```
+
+**客户端 task83c.c：**
+
+```c
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+#include <unistd.h>
+#include <fcntl.h>
+#include <sys/socket.h>
+#include <netinet/in.h>
+#include <netdb.h>
+
+#define MAXLINE 8192
+
+int main(int argc, char **argv) {
+    if (argc != 4) {
+        fprintf(stderr, "用法: %s <主机> <端口> <文件名>\n", argv[0]);
+        exit(1);
+    }
+
+    // 解析服务器地址
+    struct hostent *hp = gethostbyname(argv[1]);
+    int port = atoi(argv[2]);
+
+    int sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
+
+    struct sockaddr_in servaddr;
+    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
+    servaddr.sin_family = AF_INET;
+    memcpy(&servaddr.sin_addr, hp->h_addr, hp->h_length);
+    servaddr.sin_port = htons(port);
+
+    connect(sock_fd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
+
+    // 发送文件名
+    send(sock_fd, argv[3], strlen(argv[3]), 0);
+
+    // 接收文件内容
+    char buf[MAXLINE];
+    int n;
+    char save_name[256];
+    snprintf(save_name, sizeof(save_name), "downloaded_%s", argv[3]);
+    int out_fd = open(save_name, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
+
+    while ((n = recv(sock_fd, buf, MAXLINE, 0)) > 0) {
+        write(out_fd, buf, n);
+    }
+
+    close(out_fd);
+    close(sock_fd);
+    printf("文件已下载为 %s\n", save_name);
+    return 0;
+}
+```
+
+### 常见问题
+
+| 问题 | 原因 | 解决方法 |
+|------|------|----------|
+| 下载的文件不完整 | `send`/`recv` 短传 | 循环发送/接收，检查返回值 |
+| 文件名含路径 | 安全隐患 | 生产环境应过滤 `..` 等路径遍历 |
+| 大文件传输失败 | 缓冲区不够大 | 分块传输，每块用 `send` 发送 |
+
+---
+
+## 任务四：task84s.c / task84c.c —— 远程 shell
+
+### 任务要求
+
+实现一个远程 shell 服务：
+
+- 客户端发送 shell 命令
+- 服务器执行命令并返回输出结果
+- 客户端显示命令输出
+
+### 关键代码提示
+
+**服务器 task84s.c：**
+
+```c
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+#include <unistd.h>
+#include <sys/socket.h>
+#include <netinet/in.h>
+#include <arpa/inet.h>
+
+#define MAXLINE 8192
+
+int main(int argc, char **argv) {
+    if (argc != 2) {
+        fprintf(stderr, "用法: %s <端口>\n", argv[0]);
+        exit(1);
+    }
+
+    int port = atoi(argv[1]);
+    int listen_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
+
+    struct sockaddr_in servaddr;
+    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
+    servaddr.sin_family = AF_INET;
+    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
+    servaddr.sin_port = htons(port);
+
+    int optval = 1;
+    setsockopt(listen_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
+               &optval, sizeof(optval));
+
+    bind(listen_fd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
+    listen(listen_fd, 5);
+    printf("远程 shell 服务器启动，端口 %d\n", port);
+
+    while (1) {
+        struct sockaddr_in cliaddr;
+        socklen_t clien = sizeof(cliaddr);
+        int conn_fd = accept(listen_fd,
+                             (struct sockaddr *)&cliaddr, &clien);
+        printf("客户端 %s 已连接\n", inet_ntoa(cliaddr.sin_addr));
+
+        // 用 dup2 将命令输出重定向到 socket
+        if (fork() == 0) {
+            close(listen_fd);
+            dup2(conn_fd, STDOUT_FILENO);
+            dup2(conn_fd, STDERR_FILENO);
+
+            char cmd[MAXLINE];
+            int n;
+            while ((n = recv(conn_fd, cmd, MAXLINE - 1, 0)) > 0) {
+                cmd[n] = '\0';
+                // 去除换行符
+                if (cmd[n - 1] == '\n') cmd[n - 1] = '\0';
+                system(cmd);
+            }
+            exit(0);
+        }
+        close(conn_fd);
+    }
+
+    close(listen_fd);
+    return 0;
+}
+```
+
+**客户端 task84c.c：**
+
+```c
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+#include <unistd.h>
+#include <sys/socket.h>
+#include <netinet/in.h>
+#include <netdb.h>
+
+#define MAXLINE 8192
+
+int main(int argc, char **argv) {
+    if (argc != 3) {
+        fprintf(stderr, "用法: %s <主机> <端口>\n", argv[0]);
+        exit(1);
+    }
+
+    struct hostent *hp = gethostbyname(argv[1]);
+    int port = atoi(argv[2]);
+
+    int sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
+
+    struct sockaddr_in servaddr;
+    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
+    servaddr.sin_family = AF_INET;
+    memcpy(&servaddr.sin_addr, hp->h_addr, hp->h_length);
+    servaddr.sin_port = htons(port);
+
+    connect(sock_fd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
+    printf("已连接到 %s:%d\n", argv[1], port);
+
+    char cmd[MAXLINE];
+    while (1) {
+        printf("remote> ");
+        fflush(stdout);
+        if (fgets(cmd, sizeof(cmd), stdin) == NULL) break;
+
+        send(sock_fd, cmd, strlen(cmd), 0);
+
+        // 接收输出
+        char buf[MAXLINE];
+        int n;
+        // 简单方式：等待并读取（生产环境需要更复杂的协议）
+        usleep(100000);   // 等待服务器执行
+        while ((n = recv(sock_fd, buf, MAXLINE - 1, MSG_DONTWAIT)) > 0) {
+            buf[n] = '\0';
+            printf("%s", buf);
+        }
+    }
+
+    close(sock_fd);
+    return 0;
+}
+```
+
+### 常见问题
+
+| 问题 | 原因 | 解决方法 |
+|------|------|----------|
+| 命令输出不完整 | `recv` 时机不确定 | 使用长度前缀协议或特殊结束标记 |
+| 服务器僵尸进程 | 未处理 `SIGCHLD` | 注册 `SIGCHLD` handler 用 `waitpid` 回收 |
+| 安全风险 | `system()` 执行任意命令 | 仅用于实验，生产环境需严格限制命令 |
+
+---
+
+## 实验总结
+
+通过本实验，应掌握以下能力：
+
+1. 使用 Socket API 实现 TCP 客户端/服务器
+2. 理解 HTTP 协议的基本请求/响应格式
+3. 实现文件下载服务，理解数据传输流程
+4. 实现远程 shell，理解 I/O 重定向与网络结合
+5. 掌握 `dup2` 在网络编程中的应用