2025/3/8 个人理解：
pipe 系统调用）和命名管道（fifo 文件）。IPC_PRIVATE 只是生成独一无二的名字而已；除了消息队列必须命名之外，POSIX 中其他两个既可以命名也可以匿名。伪终端解决这样的问题：远程登录等场合，用户并不能和真正的终端进行交互，而且信息也不能简单通过 socket 转发，因为很多（面向终端的）应用程序是假设了有控制终端的。应用了伪终端的程序包括：script(1)（能录制本次交互程序的全部用户输入和用户能看到的输出）、screen(1)、expect(1)（在 一个可以用来测试某交互程序的是否如期运行的工具，在 Debian 上需要额外安装）、xterm 等终端模拟器。
伪终端很像一个双向管道。主设备写入、从设备可以读；从设备写入、主设备可以读。在从设备侧，伪终端表现得就和真实终端一样：所有在终端上能使用的系统调用在伪终端上都不会报错，对伪终端无意义的设置也会被忽略。因此，驱动程序（接收用户输入）面向主设备，应用程序面向从设备（它们对自己使用的是真实终端还是伪终端可能并不知情）。
posix_openpt() 函数可以打开一个未使用的伪终端主设备，返回其 fd。grantpt() 可用于修改对应的从设备的属组和权限。unlockpt() 用于解锁从设备，这样从设备就能被打开了（这是为了应对竟态条件）。ptsname() 函数返回主设备对应的从设备名称。posix_openpt() 的 O_NOCTTY 标志可以使得伪终端主设备不成为当前进程的控制终端，在 Linux 上是默认启用的；O_RDWR 标志以读写方式打开，一般开发者都会指定此标志。最初 System V 终端实现中，获取主设备是通过打开伪终端主克隆设备 /dev/ptmx 实现的。也就是说，posix_openpt() 完全可以被实现为：
int
posix_openpt(int flags)
{
return open("/dev/ptmx", flags);
}
以下实验都是在 wsl 中进行的。
$ cat /proc/sys/fs/file-max # 整个系统中能使用的最大文件描述数量
9223372036854775807
$ cat /proc/sys/fs/nr_open # 单个进程中能使用的最大文件描述符个数
1048576
编译运行以下测试代码（不要用 Release 模式、不要增加 -DNDEBUG；这份代码还假设了 0、1、2 号文件描述符已经被打开）：
#include <cassert>
#include <cerrno>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <fcntl.h>
#include <sys/resource.h>
#include <unordered_set>
#include <vector>
int main() {
// check rlimit
int ret;
struct rlimit rlimit_res;
if ((ret = getrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rlimit_res)) == -1) {
perror("getrlimit");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("soft limit of fd count: %lu\n", (unsigned long)rlimit_res.rlim_cur);
printf("hard limit of fd count: %lu\n", (unsigned long)rlimit_res.rlim_max);
// try to open as many files as we can
std::vector<int> opened_files{0, 1, 2};
while (true) {
int fd = open("/dev/zero", O_RDONLY);
if (fd == -1) {
if (errno == EMFILE) {
break;
} else {
perror("open");
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
opened_files.push_back(fd);
}
// check if sorted
for (size_t i = 1; i < opened_files.size(); ++i) {
assert(opened_files[i - 1] < opened_files[i]);
}
// find missing fds
{
int maxfd = opened_files.back();
std::unordered_set<int> st(opened_files.begin(), opened_files.end());
for (int i = 0; i < maxfd; ++i) {
if (!st.count(i)) {
printf("missing fd %d\n", i);
}
}
}
printf("fd count: %zd\n", opened_files.size());
}
直接通过 shell 进入 WSL:Debian 时，运行结果如下：
终端可以分成两种工作模式：1. 规范模式（输入按照行来处理）；2. 非规范模式，比如 vim、less 等程序中。
终端驱动程序的作用是：操作两个队列，一个用于从终端设备把输入字符传送到读取进程上，另外一个用于将输出字符从进程传输到终端上。如果开启了终端回显功能，那么终端输入队列上面的新字符也会自动被追加到输出队列的尾部。终端驱动程序还能识别终端输入中的特殊字符，并根据字符含义做出相应的行为（比如 ctrl + d 和 ctrl + c）。
如果进程想要知道终端上面有多少没有读取的内容（假设终端的是其标准输入），在 Linux 上面可以使用 ioctl(fd, FIONREAD, &cnt)。这个特性在 SUS 中没有规定。
可以用 tcgetattr(2) 和 tcsetattr(2) 操作终端属性。这只能由前台进程调用，如果是后台进程，会因为没有控制终端而收到终端驱动程序发来的 SIGTTOU 信号。
select() 和 poll()，检查大量文件描述符时性能不好epoll()Tip
Libevent 库为包括 select()、poll()、epoll()、信号驱动 I/O、Solaris 专有的 /dev/poll 和 BSD 专有的 kqueue 接口在内的很多 I/O 方式提供了抽象层。
通知文件描述符就绪的两种方式是水平触发和边缘触发。
select() / poll() 和 epoll() 可以支持水平触发模型。epoll() 可以支持水平触发模型。书上还提到边缘触发时一般需要尽可能读取完所有字节，以免很长时间没有接收到下一次通知。比如：在循环中每次检查是否有数据可以读，如果有，则最多读取 1024 个字节，然后进入下一个循环，这样的操作就只能在水平触发模型上正常工作。这是因为只要状态没有改变，边缘触发模式下的通知系统就不会再次发送通知，如果只最多读取 1024 个字节，后面即便有数据没有读取完成，也不会有新的通知了。
套接字上面可能发生部分读和部分写，书中提供了 writen() 和 readn() 函数来保证读写完数据，接口和 write() / read() 一样，可以借鉴一下这种思路。
shutdown() 函数
可以指定关闭 socket 的读 / 写 / 读写。如果不用 shutdown()，打开的 socket（文件描述）只会在所有指向它的文件描述符都关闭了之后才会被关闭。
SHUT_RD：关闭读端。在 UNIX 域流套接字上面执行了这个操作之后，对端应用程序写入会受到 SIGPIPE 信号（或者 EPIPE 错误，如果屏蔽或处理了这个信号）。对于 TCP 套接字，关闭读端没有意义。SHUT_WR：关闭写端。读端能继续读，读完之后能看到 EOF，写端不能再写（SIGPIPE 和 EPIPE）。SHUT_RDWR：相当于先执行 SHUT_RD 再执行 SHUT_WR。recv() 和 send()
接口相比 read() 和 write() 多了一个 flags 参数，能在 socket 操作上面对本次读写实现更多的功能控制。
sendfile()
sendfile() 能将文件（fd）的指定范围（offset 和 count）的数据直接发送到套接字中。与先读数据后写入相比，这样的操作不需要经过用户缓冲区，能直接在内核缓冲区完成传输。
迭代型服务器每次只处理一个客户端，在处理客户端请求时无法响应其他客户端；并发型服务器每次接受新的请求后，就会创建新的线程或者进程去专门处理这个请求。
/etc/services 下列举着大量服务，但是每个服务器只是偶尔运行。inetd 进程通过监听一组 socket 端口并按需启动对应的服务来节省系统开销。因此 inetd 又被叫做 Internet 超级服务器。守护进程 inetd 的行为由配置文件 /etc/inetd.conf 控制（在我的 WSL（Debian）上面没有安装 inetutils-inetd，所以没有这个配置文件）。修改配置文件之后，向 inetd 发送 SIGHUP 可以要求其重载配置。
许多发行版有更加先进的 xinetd(8)。
几列数据分别是服务的名称（可以根据 /etc/services 查到服务对应的端口，理论上有些服务在不同协议下有可能使用不同端口，但是我看 /etc/services 中的服务都是 udp 和 tcp 用相同的端口号）、socket 的类型、协议、标记（要么是 wait，要么是 nowait；wait 表示在子进程运行时暂时将对应 socket 从监听列表中移除，等子进程退出后再次加入监听）、登录名（控制子进程的用户名和组名，由于 inetd 是 root 运行的，所以不控制子进程的凭据会有很大的风险）、程序位置、参数列表（图中只提供了 aegv[0]）。
多宿主机（Multihomed host）指拥有多个网络接口的主机（可以是个人计算机，也可以是路由器）。
在网络层中，IPv4 为 IP 头提供了校验和，这样就能检测出头中的错误，但是 IPv4 并没有为包的内容提供校验。IPv6 则没有为 IP 头提供校验和。在传输层中，UDP 校验和在 IPv4 上可选、在 IPv6 上强制；TCP 校验和总是强制的。
常量 INADDR_ANY 就是所谓的 IPv4 通配地址，大多数实现将其定义成了 0.0.0.0。使用通配地址，多宿主机可以接收任意一个主机 IP 地址的数据。
IPv6 的环回地址为 ::1，通配地址为 0::0 或者 ::（同一个值的两种写法而已）。IPv6 还提供了“IPv4 映射的 IPv6 地址”，这样的 IPv6 地址是在 IPv4 地址前面加上 ffff（两个字节的全 1），然后再加上一堆 0 形成的。与 204.152.189.116 等 价 的 IPv4 映 射 的 IPv6 地 址 是 ::FFFF:204.152.189.116。
Socket 分为 UNIX Domain Socket 和 Internet Domain Socket，两者都有数据报和字节流两种工作模式。前者（UNIX Domain Socket）是同一台主机不同进程之间通信的方式，是可靠的通信（包括数据报通信方式）。
SUS 规定 socket 至少可选以下的 domain，具体实现可以提供更多选择：（AF 表示地址族，PF 表示协议族，早期设计人员认为一个协议族可以支持多个地址族，但实际上协议族和地址族基本上是一一对应的关系，而且所有 PF_ 开头的常量都被定义成对应的 AF_ 开头的常量。）
SUS 规定 socket 至少可选流（SOCK_STREAM）和数据报（SOCK_DGRAM），具体实现可以提供更多选择，比如 SOCK_RAW 表示直接使用 IP 而不是传输层协议，但这可能需要特权。在流类型的 socket 中，连接的另外一方被称为 peer socket（对等 socket）。
bind() 时会在文件系统上面创建文件
UNIX domain socket 在 bind 的时候会在文件系统上面创建一个 socket 文件。
如果文件系统上面已经有该路径，则会绑定失败。往往是服务器在 bind() 之前调用 remove() 来尝试删除旧文件（remove() 既可以删除文件夹又可以删除普通文件），在不再需要 socket 时也会立即调用 unlink() 来删除 socket，等所有使用该 socket 的进程退出之后文件就会被文件系统自动清理。
在 bind() 的时候把 struct sockaddr_un 的 sun_path 字段的第一个字节指定为 '\0'，后面仍然填 socket 名字，则可以为 socket 创建一个抽象名字，这样 socket 就不会出现在文件系统上面，也不会和文件系统上面的条目冲突。
通过 SO_SNDBUF 选项和 /proc 文件系统下面的限制表示。可以参考 socket(7)。我本地看是 212992。
socketpair() 系统调用有一点像 pipe() 系统调用，前者会创建匿名的 socket 对，可以跨过 fork() 共享给子进程。这个系统调用为我们省去了 socket()、bind()、listen()、connect()、accept() 等环节，而且创建的 socket 对外是不可见的。