1.正点原子lwIP学习笔记——ICMP协议
2.Linux内核源码解析---EPOLL实现4之唤醒等待进程与惊群问题
3.死磕以太坊源码分析之Kademlia算法
4.redis7.0源码阅读：Redis中的停止停止IO多线程（线程池）
5.入门篇：进程等待函数wait详解

正点原子lwIP学习笔记——ICMP协议

       ICMP协议是一个网络层协议。一个新搭建好的等待等待网络，通常需要先进行一个基本的协议协议测试，以验证网络是源码源码否畅通；但IP协议并不提供可靠传输。如果数据包丢失了，实现实现什意思IP协议并不能通知传输层是停止停止复仇流浪者源码50级源码否丢失以及丢失的原因。因此，等待等待我们需要ICMP协议来完成这样的协议协议功能。

       总结来说，源码源码为了更有效地转发IP数据报和提高交付成功机会。实现实现什意思

       ICMP协议类型与结构：对于ICMP协议中的停止停止差错报告报文，在lwIP中实现的等待等待是目的不可达以及超时的报文；对于超时报文，又分为两种，协议协议一种是源码源码生存时间TTL（在IP首部中），另一种是实现实现什意思分片传输中，接收到一个分片后的超时等待时间超时；ICMP协议中的询问报文，lwIP实现的则是回送请求/应答报文。

       无论是差错还是询问报文，前4个字节是一样的：第一个是类型，第二个是代码，例如超时就是0/1，0代表生存时间为0、1则是超时等待时间为0；后两个是校验和；之后的4个字节则是取决于ICMP报文的类型；整个ICMP的数据部分，长度取决于类型；整个ICMP报文是在网络层，可以说IP数据包包含了IP首部以及ICMP报文。

       ICMP差错报文用于检测IP数据报在传输过程中的异常信息（目的不可达、源站抑制、重定向、超时、参数错误）。

       ICMP类型为3，则代表了是目的不可达；lwIP实现了代码值2、3、4的差错；ICMP类型为则代表了是超时错误；代码值0代表传输期间生存时间为0,1代表数据报组装期间生存时间为0。

       ICMP查询报文用于诊断两个网络设备之间是指纹 源码否能够通信。

       lwIP只处理ICMP类型0/8，代表了回显请求/应答；目的主机收到ICMP回送请求报文后立即回送应答报文，若源主机能收到ICMP回送应答报文，则说明到达该主机的网络正常（PING）。

       ICMP报文数据结构：以上结构体位于icmp.h中；包括有ICMP的类型、代码、校验和、标志符以及序号五个变量。

       差错报文中，前4个字节是类型、代码和校验后；后4个字节全为0；然后传输的数据就是因其差错的IP首部以及他的pbuf的前8个字节的数据；查询报文的前4个字节与差错报文一样；后4个字节中，2格式标识符，2个事序号；数据部分则是请求报文发送和应答报文重复（就是类型为8，就是回送请求，直接把类型改为0，变成回送应答）。

       lwIP只实现目的不可达、超时差错报文，它们分别为icmp_dest_unreach和icmp_time_exceeded函数；这两种差错报文都是调用icmp_send_response发送；其源码和注释如下：

       以上源码的逻辑，就是根据当前的type和code判断处理方式，判断得到是差错报文，就把被丢弃数据包的pbuf中的IP首部和前8个字节数据拷贝到差错报文中（同样也是一个pbuf）。

       请求报文发送，应答报文重复。简单来讲，应答包是在请求包的基础上修改得来；查询报文的源码和注释如下：

       总结来说，ICMP的回送请求，把ICMP结构体的type从8改成0，然后把pbuf的payload上移个字节，添加IP首部，就变成了回送应答包。

       这一篇的源码还是比较简单易懂的，没有太多要F跳转的内容，总的xposed 源码原理也比较清晰。

       至此，lwIP的大部分协议都学完了，还剩下TCP和UDP协议，现在的lwIP框架如下：

Linux内核源码解析---EPOLL实现4之唤醒等待进程与惊群问题

       在Linux内核源码的EPOLL实现中，第四部分着重探讨了数据到来时如何唤醒等待进程以及惊群问题。当网卡接收到数据，DMA技术将数据复制到内存RingBuffer，通过硬中断通知CPU，然后由ksoftirqd线程处理，最终数据会进入socket接收队列。虽然ksoftirqd的创建过程不在本节讨论，但核心是理解数据如何从协议层传递到socket buffer。

       在tcp_ipv4.c中，当接收到socket buffer时，会首先在连接表和监听表中寻找对应的socket。一旦找到，进入tcp_rcv_established函数，这里会检查socket是否准备好接收数据，通过调用sock_data_ready，其初始值为sock_def_readable，进而进入wake_up函数，唤醒之前挂上的wait_queue_t节点。

       在wake_up方法中，会遍历链表并回调ep_poll_callback，这个函数是epoll的核心逻辑。然而，如果epoll的设置没有启用WQ_FLAG_EXCLUSIVE，就会导致惊群效应，即唤醒所有阻塞在当前epoll的进程。这在default_wake_function函数中体现，如果没有特殊标记，进程会立即被唤醒并进入调度。

       总结来说，epoll的debian 源码唤醒过程涉及socket buffer、协议层处理、链表操作以及回调函数，其中惊群问题与默认的唤醒策略密切相关。理解这些细节，有助于深入理解Linux内核中EPOLL的异步操作机制。

死磕以太坊源码分析之Kademlia算法

       Kademlia算法是一种点对点分布式哈希表(DHT)，它在复杂环境中保持一致性和高效性。该算法基于异或指标构建拓扑结构，简化了路由过程并确保了信息的有效传递。通过并发的异步查询，系统能适应节点故障，而不会导致用户等待过长。

       在Kad网络中，每个节点被视作一棵二叉树的叶子，其位置由ID值的最短前缀唯一确定。节点能够通过将整棵树分割为连续、不包含自身的子树来找到其他节点。例如，节点可以将树分解为以0、、、为前缀的子树。节点通过连续查询和学习，逐步接近目标节点，最终实现定位。每个节点都需知道其各子树至少一个节点，这有助于通过ID值找到任意节点。

       判断节点间距离基于异或操作。例如，节点与节点的距离为，高位差异对结果影响更大。异或操作的单向性确保了查询路径的稳定性，不同起始节点进行查询后会逐步收敛至同一路径，减轻热门节点的拳王源码存储压力，加快查询速度。

       Kad路由表通过K桶构建，每个节点保存距离特定范围内的节点信息。K桶根据ID值的前缀划分距离范围，每个桶内信息按最近至最远的顺序排列。K桶大小有限，确保网络负载平衡。当节点收到PRC消息时，会更新相应的K桶，保持网络稳定性和减少维护成本。K桶老化机制通过随机选择节点执行RPC_PING操作，避免网络流量瓶颈。

       Kademlia协议包括PING、STORE、FIND_NODE、FIND_VALUE四种远程操作。这些操作通过K桶获得节点信息，并根据信息数量返回K个节点。系统存储数据以键值对形式，BitTorrent中key值为info_hash，value值与文件紧密相关。RPC操作中，接收者响应随机ID值以防止地址伪造，并在回复中包含PING操作校验发送者状态。

       Kad提供快速节点查找机制，通过参数调节查找速度。节点x查找ID值为t的节点，递归查询最近的节点，直至t或查询失败。递归过程保证了收敛速度为O(logN)，N为网络节点总数。查找键值对时，选择最近节点执行FIND_VALUE操作，缓存数据以提高下次查询速度。

       数据存储过程涉及节点间数据复制和更新，确保一致性。加入Kad网络的节点通过与现有节点联系，并执行FIND_NODE操作更新路由表。节点离开时，系统自动更新数据，无需发布信息。Kad协议设计用于适应节点失效，周期性更新数据到最近邻居，确保数据及时刷新。

redis7.0源码阅读：Redis中的IO多线程（线程池）

       Redis服务端处理客户端请求时，采用单线程模型执行逻辑操作，然而读取和写入数据的操作则可在IO多线程模型中进行。在Redis中，命令执行发生在单线程环境中，而数据的读取与写入则通过线程池进行。一个命令从客户端接收，解码成具体命令，根据该命令生成结果后编码并回传至客户端。

       Redis配置文件redis.conf中可设置开启IO多线程。通过设置`io-threads-do-reads yes`开启多线程，同时配置`io-threads 2`来创建两个线程，其中一个是主线程，另一个为IO线程。在网络处理文件networking.c中，`stopThreadedIOIfNeeded`函数会判断当前需要执行的命令数是否超过线程数，若少于线程数，则不开启多线程模式，便于调试。

       要进入IO多线程模式，运行redis-server命令，然后在调试界面设置断点在networking.c的`readQueryFromClient`函数中。使用redis-cli输入命令时，可以观察到两个线程在运行，一个为主线程，另一个为IO线程。

       相关视频推荐帮助理解线程池在Redis中的应用，包括手写线程池及线程池在后端开发中的实际应用。学习资源包括C/C++ Linux服务器开发、后台架构师技术等领域，需要相关资料可加入交流群获取免费分享。

       在Redis中，IO线程池实现中，主要包括以下步骤：

       读取任务的处理通过`postponeClientRead`函数，判断是否启用IO多线程模式，将任务加入到待执行任务队列。

       主线程执行`postponeClientRead`函数，将待读客户端任务加入到读取任务队列。在多线程模式下，任务被添加至队列中，由IO线程后续执行。

       多线程读取IO任务`handleClientsWithPendingReadsUsingThreads`通过解析协议进行数据读取，与写入任务的多线程处理机制相似。

       多线程写入IO任务`handleClientsWithPendingWritesUsingThreads`包括判断是否需要启动IO多线程、负载均衡分配任务到不同IO线程、启动IO子线程执行写入操作、等待IO线程完成写入任务等步骤。负载均衡通过将任务队列中的任务均匀分配至不同的线程消费队列中，实现无锁化操作。

       线程调度部分包含开启和关闭IO线程的功能。在`startThreadedIO`中，每个IO线程持有锁，若主线程释放锁，线程开始工作，IO线程标识设置为活跃状态。而在`stopThreadedIO`中，若主线程获取锁，则IO线程等待并停止，IO线程标识设置为非活跃状态。

入门篇：进程等待函数wait详解

       前言：

       编程过程中，有时需要让一个进程等待另一个进程，最常见的是父进程等待自己的子进程，或者父进程回收自己的子进程资源包括僵尸进程。这里简单介绍一下系统调用函数：wait()。

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       进程等待的作用：

       进程等待的方法（如何让父进程进行进程等待）：wait函数和waitpid函数

       函数原型：

       作用：进程一旦调用了wait，就会立刻阻塞自己，由wait分析当前进程中的某个子进程是否已经退出了，如果让它找到这样一个已经变成僵尸进程的子进程，wait会收集这个子进程的信息，并将它彻底销毁后返回；如果没有找到这样一个子进程，wait会一直阻塞直到有一个出现。参数statloc用来保存被收集进程退出时的一些状态，它是一个指向int型的指针。但如果对这个子进程是如何死掉的不在乎，咱们可以将它设置为NULL：pid = wait(NULL);如果成功，wait会返回被收集的子进程的进程ID，如果调用进程没有子进程，调用会失败，wait返回-1，同时errno会被设置为ECHILD。

       运行后：

       在第二次打印之前有十秒钟的等待时间，这是我们设置的让子进程睡眠的时间，只有子进程睡眠后醒来，它才能正常退出，也就是能被父进程捕捉到。不管设置多长时间，父进程都会等待下去。

       注意：

       当父进程忘了用wait()函数等待已终止的子进程时,子进程就会进入一种无父进程的状态,此时子进程就是僵尸进程. wait()要与fork()配套出现,如果在使用fork()之前调用wait(),wait()的返回值则为-1,正常情况下wait()的返回值为子进程的PID. 如果先终止父进程,子进程将继续正常进行，只是它将由init进程(PID 1)继承,当子进程终止时,init进程捕获这个状态. 参数status用来保存被收集进程退出时的一些状态，它是一个指向int类型的指针。但如果我们对这个子进程是如何死掉毫不在意，只想把这个僵尸进程消灭掉，（事实上绝大多数情况下，我们都会这样想），我们就可以设定这个参数为NULL，就像下面这样： pid = wait(NULL); 如果成功，wait会返回被收集的子进程的进程ID，如果调用进程没有子进程，调用就会失败，此时wait返回-1，同时errno被置为ECHILD。 如果参数status的值不是NULL，wait就会把子进程退出时的状态取出并存入其中， 这是一个整数值（int），指出了子进程是正常退出还是被非正常结束的，以及正常结束时的返回值，或被哪一个信号结束的等信息。由于这些信息 被存放在一个整数的不同二进制位中，所以用常规的方法读取会非常麻烦，人们就设计了一套专门的宏（macro）来完成这项工作，下面我们来学习一下其中最常用的两个： 1，WIFEXITED(status) 这个宏用来指出子进程是否为正常退出的，如果是，它会返回一个非零值。 （请注意，虽然名字一样，这里的参数status并不同于wait唯一的参数–指向整数的指针status，而是那个指针所指向的整数，切记不要搞混了。） 2， WEXITSTATUS(status) 当WIFEXITED返回非零值时，我们可以用这个宏来提取子进程的返回值，如果子进程调用exit(5)退出，WEXITSTATUS(status) 就会返回5；如果子进程调用exit(7)，WEXITSTATUS(status)就会返回7。请注意，如果进程不是正常退出的，也就是说， WIFEXITED返回0，这个值就毫无意义。

       代码示例：wait.c

       运行结果：

       wait函数：pid_t wait (int* status)

       在编码时有一个代码规范：

       如果是输入型，参数定义成引用；

       如果是输出或者输入输出参数，参数定义成指针；

       wait函数的四个特性：

       1.输出型参数，与其对应的有：

       2.int* status是一个指针类型占四个字节，但是实际中只使用到后两个字节，将这两个字节分为三部分：

       退出码：程序正常退出时用到

       coredump标志位，退出信号是程序异常退出时用到:

       用退出信号判断进程是否正常退出：

       产生coredump文件不能判断进程是否正常退出的原因：

       1.判断是否有退出信号

       2.判断coredump标志位

       3.判断退出码

       使用wait函数阻止子进程变成僵尸进程

       运行情况：

       阻塞：

       阻塞概念：当调用结果返回之前，当前的执行流会被挂起，并在得到结果之后返回

       父进程一直在wait，并没有返回；

       对阻塞和非阻塞理解：

       1.子进程一种在运行；

       2.子进程已退出

       对于两种非阻塞的情况，父进程都是直接退出，但是两种情况父进程退出后，一种正常一种不正常

       waitpid函数

       wait函数的实现是调用waitpid函数实现

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       原文地址： 进程等待函数wait详解 - 进程管理 - 我爱内核网（侵删）

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