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網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計期末考試復(fù)習(xí)提綱

[復(fù)制鏈接]
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樓主
ID:108615 發(fā)表于 2016-3-14 16:03 | 只看該作者 回帖獎勵 |正序瀏覽 |閱讀模式
簡答題
1.采用阻塞I/O模型時，套接字函數(shù)read()的返回值有哪幾種？分別對應(yīng)什么情況？
  
返回值n
  		  
對應(yīng)情況
  
  無數(shù)據(jù)
  		  阻塞
  
  n >= len
  		  讀取len個字節(jié)
  
  0 < n < len
  		  讀取n個字節(jié)
  
  n = 0
  		  讀通道關(guān)閉
  
  n = -1 且 ERRON = EINTR
  		  讀中斷引起錯誤
  
  n = -1 且 ERRON = ECONNREST
  		  網(wǎng)絡(luò)連接有問題
  

2.為什么客戶機通常不需要綁定自己的端口號？
當(dāng)客戶機請求連接時，系統(tǒng)會自動為它選擇一個未用的端口號，并且用本地的IP地址設(shè)置嵌套字地址的相應(yīng)項。

3.close()函數(shù)和shutdown()函數(shù)有何差別？
①shutdown操作連接通道，其他進程不能再使用已被關(guān)閉的通道；close操作描述符，其他進程仍然可以使用該socket描述符
②close關(guān)閉應(yīng)用程序與socket的接口，調(diào)用close之后進程不能再讀寫這個socket；shudown可以只關(guān)閉一個通道，另一個通道仍然可以操作

4.僵尸進程有什么危害？清除僵尸進程的方法有哪些？（至少4種）
僵尸進程雖然對其他進程幾乎沒有什么影響，不占用CPU時間，消耗的內(nèi)存也幾乎可以忽略不計，但Linux系統(tǒng)中進程數(shù)目是有限的，在一些特殊的情況下，如果存在太多的僵尸進程，會影響到新進程的產(chǎn)生。
清除方法：
①忽略SIGCHLD信號，系統(tǒng)將清除子進程的進程表項，這種方法依賴于Linux版本的實現(xiàn)
②調(diào)用函數(shù)wait()或waitpid()等待子進程。這種方法沒有兼容性問題，但主程序進入等待循環(huán)后不能做任何事情
③捕獲SIGCHLD信號，在相應(yīng)的處理函數(shù)中調(diào)用wait()或waitpid()對子進程進行處理
④調(diào)用fork()兩次，使子進程成為孤兒進程，由init進程管理

5.Linux系統(tǒng)默認的I/O模型是什么？請給出兩種將阻塞式模型轉(zhuǎn)換為非阻塞式模型的方法
默認的I/O模型是阻塞式I/O模型
方法一：fcntl
int flags = fcntl(sockfd, F_GETF, 0);
flags |= O_NONBLOCK;
fcntl(sockfd, F_SETF, flags);
方法二：ioctl
int on = 1;
Ioctl(sockfd, FIONBIO, &on);

6.函數(shù)fork()與exec()的差別
①fork()是執(zhí)行一個新的任務(wù)，exec()執(zhí)行另一個程序
②fork()的子進程共享正文，exec()將改變子進程的正文
③fork()在創(chuàng)建完進程后立即返回，exec執(zhí)行時函數(shù)不返回，只有錯誤時才返回

7.創(chuàng)建一個守護進程有哪些步驟
①調(diào)用fork()，父進程退出，子進程繼續(xù)運行
②調(diào)用setsid()創(chuàng)建新的session
③忽略信號SIGHUP，再次調(diào)用fork()，父進程（session的頭進程）退出
④調(diào)用chdir("/")，使進程不使用任何目錄
⑤調(diào)用unmask(0)，使進程對任何內(nèi)容都有寫權(quán)限
⑥關(guān)閉所有打開的文件描述符，為標(biāo)準(zhǔn)輸入、標(biāo)準(zhǔn)輸出、標(biāo)準(zhǔn)錯誤輸出打開新的文件描述符0、1、2

8.列舉出不少于5項的進程間通信方式
①管道②信號量③消息隊列④消息郵箱⑤共享內(nèi)存⑥內(nèi)存映像文件⑦Unix域Socket

9.請給出利用Socket接口實現(xiàn)面向連接的網(wǎng)絡(luò)編程模型
                   在51黑附件中

10.網(wǎng)絡(luò)編程時，為什么要考慮字節(jié)順序問題
不同機器表示數(shù)據(jù)的字節(jié)順序是不同的：
Intel處理器：低字節(jié)在前，高字節(jié)在后，稱為小端存儲
Motorola處理器：高字節(jié)在前，低字節(jié)在后，稱為大端存儲

11.在使用UDP套接字時也可以使用connnect()函數(shù)，連接UDP套接字有哪些特點？
使得在無連接的UDP通信中，發(fā)送時不必帶目的地址，接收時不必帶源地址

12.服務(wù)器經(jīng)常使用說明綁定方式，為什么
常使用綁定任意地址方式(INADDR_ANY)
這樣服務(wù)器可以接收發(fā)送到服務(wù)器的任意IP地址的數(shù)據(jù)

13.試比較pipe和Unix域套接字的差異
Pipe是單工通信，Unix域套接字是雙工通信





編程題
1.請給出實現(xiàn)一個守護進程的程序代碼
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/param.h>
#include <sys/stat.h>

void init_daemon(void)
{
   int pid, i;
   /*
       步驟一：調(diào)用fork()，父進程退出，子進程繼續(xù)
    */
   if(pid = fork())
       exit(0);    //父進程直接退出
   else if(pid < 0)
       exit(1);    //fork()失敗退出
   /*
       步驟二：調(diào)用setsid()創(chuàng)建新的會話
    */
   //第一子進程
   setsid();   //第一子進程成為新的會話組組長，并與控制臺終端分離
   /*
       步驟三：再次調(diào)用fork()，會話組組長退出
    */
   if(pid = fork())
       exit(0);    //是第一子進程，退出
   else if(pid < 0)
       exit(1);    //fork()失敗退出

   //第二子進程（孫進程），不再是會話組組長
   for(i = 0; i < NOFILE; i++)
       close(i);   //關(guān)閉打開的文件描述符
   /*
       步驟四：釋放掛載的文件系統(tǒng)
    */
   chdir("\n");    //改變當(dāng)前目錄到系統(tǒng)目錄下，釋放掛載的文件系統(tǒng)
   /*
       步驟五：提升進程權(quán)限
    */
   umask(0);       //使守護進程擁有高權(quán)限
}

int main()
{
   FILE *fp;
   time_t t;
   init_daemon();

   while(1)
    {
       sleep(3);
       if((fp = fopen("test.log", "a")) >= 0)
       {
           t = time(0);
           fprintf(fp, "daemon process logged at: %s \n",asctime(localtime(&t)));
            fclose(fp);
       }
    }
   return 0;
}

2.編程產(chǎn)生2個進程：子進程1和子進程2，然后利用管道，將字符串“abcde”從子進程1傳到子進程2
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
   int fd[2], pid;
   if(pipe(fd) == -1)
       perror("pipe()");

   if((pid = fork()) == -1)
       perror("fork()");
   else if(pid > 0)
    {
       close(fd[0]);
       if(write(fd[1], "abcde", 5) == -1)
           perror("write()");
       printf("this is parent process!\n");
    }
   else if(pid == 0)
    {
       close(fd[1]);
       char buf[6];
       if(read(fd[0], buf, 5) == -1)
           perror("read()");
       buf[6] = 0;
       printf("this is son process, parent says: %s\n", buf);
    }

   sleep(3);
}

3.使用UDP套接字完成如下服務(wù)器和客戶機的編程工作，客戶機發(fā)送一個整數(shù)，UDP循環(huán)服務(wù)器將這個整數(shù)加上100，結(jié)果返回給客戶機
服務(wù)器：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

#define    SERVERPORT      3000
#define    BUFFERSIZE      10

int main(int argc, char** argv)
{
   int sockfd;
   if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1)
       perror("socket()");

   struct sockaddr_in srvaddr, clientaddr;
   srvaddr.sin_family = AF_INET;
   srvaddr.sin_port = htons(SERVERPORT);
   srvaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

   if(bind(sockfd, (struct sockaddr*)&srvaddr, sizeof(srvaddr)) == -1)
       perror("bind()");

   char buf[BUFFERSIZE];
   socklen_t clientaddr_len = sizeof(clientaddr);
    while(1)
    {
       recvfrom(sockfd, buf, BUFFERSIZE, 0, (struct sockaddr*)&clientaddr,&clientaddr_len);
       sprintf(buf, "%d", atoi(buf) + 100);
       sendto(sockfd, buf, BUFFERSIZE, 0, (struct sockaddr*)&clientaddr,clientaddr_len);
    }
    return0;
}

客戶端：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

#define    SERVERPORT      3000
#define    SERVERADDR      "127.0.0.1"
#define    BUFFERSIZE      10

int main(int argc, char** argv)
{
   int sockfd;
   if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1)
       perror("socket()");

   struct sockaddr_in srvaddr;
   srvaddr.sin_family = AF_INET;
   srvaddr.sin_port = htons(SERVERPORT);
   if(inet_aton(SERVERADDR, &srvaddr.sin_addr) == -1)
       perror("inet_aton()");

   char buf[BUFFERSIZE];
   sprintf(buf, "%s", argv[1]);
   socklen_t srvaddr_len = sizeof(srvaddr);
   sendto(sockfd, buf, sizeof(buf), BUFFERSIZE, (structsockaddr*)&srvaddr, sizeof(srvaddr));
   recvfrom(sockfd, buf, sizeof(buf), 0, NULL, NULL);

   printf("%d\n",atoi(buf));
}

4.采用預(yù)創(chuàng)建10個子進程的方式，編程實現(xiàn)一個TCP并發(fā)服務(wù)器
                               服務(wù)器：
  1. #include <string.h>
  2. #include <sys/socket.h>
  3. #include <sys/types.h>
  4. #include <netinet/in.h>
  5. #include <stdio.h>
  6. #include <errno.h>
  7. #include <signal.h>

  9. #define  SERVER_PORT 8080
  10. #define  BACKLOG           5
  11. #define  CLDNUM           10

  13. void theEnd(int n)                //根據(jù)實際進程數(shù)清除子進程
  14. {
  15.   int i;
  16.   for(i=0; i< n; i ++)
  17.   if(pid[i]>0)
  18.       kill(pid[i],SIGTERM);

  20.   while(wait(NULL)>0);
  21. }

  23. int pid[CLDNUM];
  24. int i;

  26. int main()
  27. {
  28.   int listenfd,connfd;
  29.   struct sockaddr_in servaddr;
  30.   char cmd[10];
  31.   int nErr=0;
  32.   int buf_recv[1024];
  33.   int buf_send[1024];
  34.    
  35.   listenfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
  36.   if(listenfd<0)
  37.           fprintf(stderr,"Socket error");
  38.   
  39.   bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));
  40.   servaddr.sin_family=AF_INET;
  41.   servaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
  42.   servaddr.sin_port=htons(SERVER_PORT);
  43.   
  44.   int n=1;
  45.   setsockopt( listenfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&n,sizeof(n));        
  46.   if(bind(listenfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr))<0)
  47.         fprintf(stderr,"Bind error");

  49.   if(listen(listenfd,BACKLOG)<0)
  50.         fprintf(stderr,"Listen error");

  52.   for(i=0; i < CLDNUM; i ++)
  53.   {
  54.     if((pid[i]=fork())==0)
  55.     {
  56.       for(;;)                        //預(yù)創(chuàng)建的子進程
  57.             {
  58.               connfd=accept(listenfd,NULL,NULL);
  59.         ......
  60.         nbytes=read_all(connfd,buf_recv,256);
  61.         process(......);  //數(shù)據(jù)處理
  62.         nbytes=write_all(connfd,buf_send,256);
  63.         ......
  64.       }  
  65.     }
  66.     else if(pid[i]<0)
  67.     {
  68.       nErr=i+1;                //從第i+1個進程開始，創(chuàng)建失敗
  69.       break;  
  70.     }
  71.   }

  73.   if(nErr!=CLDNUM)        //創(chuàng)建子進程組失敗
  74.   {
  75.     theEnd(nErr);
  76.     exit(1);
  77.   }        
  78.   int m=1;
  79.   while(m)                        //鍵盤輸入,"theEnd"，要求進程結(jié)束
  80.   {
  81.     gets(cmd);
  82.     m=strcmp(cmd,"theEnd");
  83.   }
  84.   theEnd(nErr);
  85.   exit(0);
  86. }
復(fù)制代碼



5.編程產(chǎn)生子進程，孫進程，并使進程按“孫-子-父”的順序結(jié)束
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  3. #include <unistd.h>

  5. int main()
  6. {
  7.     int son_pid, frandson_pid;

  9.     if((son_pid = fork()) == 0)
  10.     {   //子進程
  11.         if((frandson_pid = fork()) == 0)
  12.         {   //孫進程
  13.             printf("this is frandson process!\n");
  14.             exit(0);
  15.         }
  16.         else
  17.         {   //子進程
  18.             printf("this is son process!\n");
  19.             wait();
  20.             printf("frandson process exit!\n");
  21.             exit(0);
  22.         }
  23.     }
  24.     else
  25.     {   //父進程
  26.         printf("this is father process!\n");
  27.         wait();
  28.         printf("son process exit!\n");
  29.         sleep(3);
  30.     }
  31.     return 0;
  32. }
復(fù)制代碼


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