網絡程序設計期末考試復習提綱

ID:108615 · 發表于 2016-3-14 16:03

簡答題

1.采用阻塞I/O模型時，套接字函數read()的返回值有哪幾種？分別對應什么情況？

返回值n	對應情況
無數據	阻塞
n >= len	讀取len個字節
0 < n < len	讀取n個字節
n = 0	讀通道關閉
n = -1 且 ERRON = EINTR	讀中斷引起錯誤
n = -1 且 ERRON = ECONNREST	網絡連接有問題

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

3.close()函數和shutdown()函數有何差別？
①shutdown操作連接通道，其他進程不能再使用已被關閉的通道；close操作描述符，其他進程仍然可以使用該socket描述符
②close關閉應用程序與socket的接口，調用close之后進程不能再讀寫這個socket；shudown可以只關閉一個通道，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，消耗的內存也幾乎可以忽略不計，但Linux系統中進程數目是有限的，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生。
清除方法：
①忽略SIGCHLD信號，系統將清除子進程的進程表項，這種方法依賴于Linux版本的實現
②調用函數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后不能做任何事情
③捕獲SIGCHLD信號，在相應的處理函數中調用wait()或waitpid()對子進程進行處理
④調用fork()兩次，使子進程成為孤兒進程，由init進程管理

5.Linux系統默認的I/O模型是什么？請給出兩種將阻塞式模型轉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fork()與exec()的差別
①fork()是執行一個新的任務，exec()執行另一個程序
②fork()的子進程共享正文，exec()將改變子進程的正文
③fork()在創建完進程后立即返回，exec執行時函數不返回，只有錯誤時才返回

7.創建一個守護進程有哪些步驟
①調用fork()，父進程退出，子進程繼續運行
②調用setsid()創建新的session
③忽略信號SIGHUP，再次調用fork()，父進程（session的頭進程）退出
④調用chdir("/")，使進程不使用任何目錄
⑤調用unmask(0)，使進程對任何內容都有寫權限
⑥關閉所有打開的文件描述符，為標準輸入、標準輸出、標準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共享內存⑥內存映像文件⑦Unix域Socket

9.請給出利用Socket接口實現面向連接的網絡編程模型
在51黑附件中

10.網絡編程時，為什么要考慮字節順序問題
不同機器表示數據的字節順序是不同的：
Intel處理器：低字節在前，高字節在后，稱為小端存儲
Motorola處理器：高字節在前，低字節在后，稱為大端存儲

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

12.服務器經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)
這樣服務器可以接收發送到服務器的任意IP地址的數據

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：調用fork()，父進程退出，子進程繼續
*/
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：調用setsid()創建新的會話
*/
//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); //關閉打開的文件描述符
/*
   步驟四：釋放掛載的文件系統
*/
chdir("\n"); //改變當前目錄到系統目錄下，釋放掛載的文件系統
/*
   步驟五：提升進程權限
*/
umask(0);    //使守護進程擁有高權限
}

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器和客戶機的編程工作，客戶機發送一個整數，UDP循環服務器將這個整數加上100，結果返回給客戶機
服務器：
#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.采用預創建10個子進程的方式，編程實現一個TCP并發服務器
                           服務器：

#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) //根據實際進程數清除子進程
{
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(;;) //預創建的子進程
{
connfd=accept(listenfd,NULL,NULL);
......
nbytes=read_all(connfd,buf_recv,256);
process(......); //數據處理
nbytes=write_all(connfd,buf_send,256);
......
}
}
else if(pid[i]<0)
{
nErr=i+1; //從第i+1個進程開始，創建失敗
break;
}
}
if(nErr!=CLDNUM) //創建子進程組失敗
{
theEnd(nErr);
exit(1);
}
int m=1;
while(m) //鍵盤輸入,"theEnd"，要求進程結束
{
gets(cmd);
m=strcmp(cmd,"theEnd");
}
theEnd(nErr);
exit(0);
}

復制代碼

5.編程產生子進程，孫進程，并使進程按“孫-子-父”的順序結束

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

復制代碼

帳號		自動登錄	找回密碼
密碼			立即注冊

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網絡程序設計期末考試復習提綱

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