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

ID:108615 · 發(fā)表于 2016-3-14 16:03

簡答題

1.采用阻塞I/O模型時(shí)，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(gè)字節(jié)
0 < n < len	讀取n個(gè)字節(jié)
n = 0	讀通道關(guān)閉
n = -1 且 ERRON = EINTR	讀中斷引起錯(cuò)誤
n = -1 且 ERRON = ECONNREST	網(wǎng)絡(luò)連接有問題

2.為什么客戶機(jī)通常不需要綁定自己的端口號？
當(dāng)客戶機(jī)請求連接時(shí)，系統(tǒng)會自動為它選擇一個(gè)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(xiàng)。

3.close()函數(shù)和shutdown()函數(shù)有何差別？
①shutdown操作連接通道，其他進(jìn)程不能再使用已被關(guān)閉的通道；close操作描述符，其他進(jìn)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(jìn)程不能再讀寫這個(gè)socket；shudown可以只關(guān)閉一個(gè)通道，另一個(gè)通道仍然可以操作

4.僵尸進(jìn)程有什么危害？清除僵尸進(jìn)程的方法有哪些？（至少4種）
僵尸進(jìn)程雖然對其他進(jìn)程幾乎沒有什么影響，不占用CPU時(shí)間，消耗的內(nèi)存也幾乎可以忽略不計(jì)，但Linux系統(tǒng)中進(jìn)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(jìn)程，會影響到新進(jìn)程的產(chǎn)生。
清除方法：
①忽略SIGCHLD信號，系統(tǒng)將清除子進(jìn)程的進(jìn)程表項(xiàng)，這種方法依賴于Linux版本的實(shí)現(xiàn)
②調(diào)用函數(shù)wait()或waitpid()等待子進(jìn)程。這種方法沒有兼容性問題，但主程序進(jìn)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(jìn)程進(jìn)行處理
④調(diào)用fork()兩次，使子進(jìn)程成為孤兒進(jìn)程，由init進(jìn)程管理

5.Linux系統(tǒng)默認(rèn)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(rèn)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(gè)新的任務(wù)，exec()執(zhí)行另一個(gè)程序
②fork()的子進(jìn)程共享正文，exec()將改變子進(jìn)程的正文
③fork()在創(chuàng)建完進(jìn)程后立即返回，exec執(zhí)行時(shí)函數(shù)不返回，只有錯(cuò)誤時(shí)才返回

7.創(chuàng)建一個(gè)守護(hù)進(jìn)程有哪些步驟
①調(diào)用fork()，父進(jìn)程退出，子進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)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(jìn)程（session的頭進(jìn)程）退出
④調(diào)用chdir("/")，使進(jìn)程不使用任何目錄
⑤調(diào)用unmask(0)，使進(jìn)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(cuò)誤輸出打開新的文件描述符0、1、2

8.列舉出不少于5項(xiàng)的進(jìn)程間通信方式
①管道②信號量③消息隊(duì)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(shí)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(shí)，為什么要考慮字節(jié)順序問題
不同機(jī)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(shí)也可以使用connnect()函數(shù)，連接UDP套接字有哪些特點(diǎn)？
使得在無連接的UDP通信中，發(fā)送時(shí)不必帶目的地址，接收時(shí)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(shí)現(xiàn)一個(gè)守護(hù)進(jìn)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(jìn)程退出，子進(jìn)程繼續(xù)
*/
if(pid = fork())
   exit(0); //父進(jìn)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(jìn)程
setsid(); //第一子進(jìn)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(jìn)程，退出
else if(pid < 0)
   exit(1); //fork()失敗退出

//第二子進(jìn)程（孫進(jìn)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(jìn)程權(quán)限
*/
umask(0);    //使守護(hù)進(jìn)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(gè)進(jìn)程：子進(jìn)程1和子進(jìn)程2，然后利用管道，將字符串“abcde”從子進(jìn)程1傳到子進(jìn)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(jī)的編程工作，客戶機(jī)發(fā)送一個(gè)整數(shù)，UDP循環(huán)服務(wù)器將這個(gè)整數(shù)加上100，結(jié)果返回給客戶機(jī)
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(gè)子進(jìn)程的方式，編程實(shí)現(xiàn)一個(gè)TCP并發(fā)服務(wù)器
                           服務(wù)器：

#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
#define SERVER_PORT 8080
#define BACKLOG 5
#define CLDNUM 10
void theEnd(int n) //根據(jù)實(shí)際進(jìn)程數(shù)清除子進(jìn)程
{
int i;
for(i=0; i< n; i ++)
if(pid[i]>0)
kill(pid[i],SIGTERM);
while(wait(NULL)>0);
}
int pid[CLDNUM];
int i;
int main()
{
int listenfd,connfd;
struct sockaddr_in servaddr;
char cmd[10];
int nErr=0;
int buf_recv[1024];
int buf_send[1024];
listenfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(listenfd<0)
fprintf(stderr,"Socket error");
bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family=AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port=htons(SERVER_PORT);
int n=1;
setsockopt( listenfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&n,sizeof(n));
if(bind(listenfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr))<0)
fprintf(stderr,"Bind error");
if(listen(listenfd,BACKLOG)<0)
fprintf(stderr,"Listen error");
for(i=0; i < CLDNUM; i ++)
{
if((pid[i]=fork())==0)
{
for(;;) //預(yù)創(chuàng)建的子進(jìn)程
{
connfd=accept(listenfd,NULL,NULL);
......
nbytes=read_all(connfd,buf_recv,256);
process(......); //數(shù)據(jù)處理
nbytes=write_all(connfd,buf_send,256);
......
}
}
else if(pid[i]<0)
{
nErr=i+1; //從第i+1個(gè)進(jìn)程開始，創(chuàng)建失敗
break;
}
}
if(nErr!=CLDNUM) //創(chuàng)建子進(jìn)程組失敗
{
theEnd(nErr);
exit(1);
}
int m=1;
while(m) //鍵盤輸入,"theEnd"，要求進(jìn)程結(jié)束
{
gets(cmd);
m=strcmp(cmd,"theEnd");
}
theEnd(nErr);
exit(0);
}

復(fù)制代碼

5.編程產(chǎn)生子進(jìn)程，孫進(jìn)程，并使進(jìn)程按“孫-子-父”的順序結(jié)束

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
int son_pid, frandson_pid;
if((son_pid = fork()) == 0)
{ //子進(jìn)程
if((frandson_pid = fork()) == 0)
{ //孫進(jìn)程
printf("this is frandson process!\n");
exit(0);
}
else
{ //子進(jìn)程
printf("this is son process!\n");
wait();
printf("frandson process exit!\n");
exit(0);
}
}
else
{ //父進(jìn)程
printf("this is father process!\n");
wait();
printf("son process exit!\n");
sleep(3);
}
return 0;
}

復(fù)制代碼

帳號		自動登錄	找回密碼
密碼			立即注冊

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