1、電子科技大學(xué)2010 -2011學(xué)年第 2學(xué)期期 末 考試 B 卷課程名稱：_ 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)編程 考試形式： 閉卷 考試日期： 2011年 月 日 考試時(shí)長(zhǎng)：120分鐘課程成績(jī)構(gòu)成：平時(shí) 5 %， 期中 5 %， 實(shí)驗(yàn) 40 %， 期末 50 %本試卷試題由_3 _部分構(gòu)成，共_7_頁。題號(hào)一二三四五六七八九十合計(jì)得分得 分一、 填空題（共20分，共11題，每空1 分）1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指把分布在不同地理位置，具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)、終端及其附屬設(shè)備通過_連接起來，再配以相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)軟件，達(dá)到資源共享。2 允許用戶指明服務(wù)器端協(xié)議端口號(hào)的客戶軟件稱之為 _的客戶。3 系統(tǒng)調(diào)用_完成了套接字的分配工作，

2、若分配成功，將返回_。4 單處理機(jī)下分時(shí)機(jī)制實(shí)現(xiàn)了表面的并發(fā)，而真正的并發(fā)在_下可能存在。5 一個(gè)進(jìn)程包含一段_和至少一個(gè)_。6 系統(tǒng)調(diào)用_允許單個(gè)進(jìn)程管理并發(fā)I/O。7 常用的套接字稱為_套接字。8 如果服務(wù)器將套接字配置為等待傳入連接，則稱之為_套接字；反之，客戶用來主動(dòng)發(fā)起連接的套接字稱之為_套接字。9 網(wǎng)絡(luò)中通信雙方由以下四元組唯一確定：本地_、本地_、遠(yuǎn)端_、遠(yuǎn)端_。10 調(diào)用fork以后，父子進(jìn)程共享數(shù)據(jù)空間、_、堆棧和_。11 服務(wù)器的四種基本類型為_、_、_、_得 分二、判斷題（共20分，共 10題，每題2 分）1. socket調(diào)用創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程 ( )2. 并發(fā)服務(wù)器一般情

3、況下比循環(huán)服務(wù)器性能好。( )3. 客戶/服務(wù)器模型主要為了解決通信會(huì)聚問題。( )4. 為套接字選擇一個(gè)本地端點(diǎn)地址是connect函數(shù)的一個(gè)功能( )5. 服務(wù)器程序必須顯式的處理并發(fā)，因而比較復(fù)雜( )6. 部分關(guān)閉的功能只用于關(guān)閉TCP連接( )7. 使用UDP時(shí)，應(yīng)用程序必須自己處理可靠性問題( )8. 循環(huán)服務(wù)器描述的是一個(gè)時(shí)刻處理多個(gè)請(qǐng)求的一種服務(wù)器實(shí)現(xiàn)( )9. gethostbyname完成協(xié)議名字到周知端口之間的轉(zhuǎn)換( )10. listen系統(tǒng)調(diào)用將套接字設(shè)為主動(dòng)模式。( )三問答題（三六）：得 分三、請(qǐng)總結(jié)用戶在標(biāo)志服務(wù)器位置時(shí)通常采用的幾種方式，并簡(jiǎn)要分析其應(yīng)用場(chǎng)合和

4、優(yōu)缺點(diǎn)。（ 共15分） 得 分四、給出并發(fā)的、面向連接的服務(wù)器算法（單進(jìn)程多線程方式）的基本思路和算法，并圖示其進(jìn)程結(jié)構(gòu)。（ 共15分） 得 分五、在I/O復(fù)用模型的關(guān)鍵是熟練掌握select函數(shù)，該函數(shù)的原型是int select(int maxfd, fd_set *readset, fd_set *writeset, fd_set *exceptset, const struct timeval *timeout);請(qǐng)?jiān)敿?xì)解釋select函數(shù)的參數(shù)的意義，并列舉該函數(shù)執(zhí)行后可能出現(xiàn)的結(jié)果。（共10分）得 分六、試分析：1、 為什么需要在服務(wù)器中進(jìn)行從進(jìn)程/線程的預(yù)分配（6分）2、 給出無

5、連接服務(wù)器預(yù)分配的進(jìn)程結(jié)構(gòu)和算法（包括每一步所需要用到的套接字）（ 8分）3、 在（2）中，如果某操作系統(tǒng)在調(diào)用recvfrom時(shí)，會(huì)同時(shí)激活所有的從進(jìn)程，請(qǐng)問應(yīng)該使用什么技術(shù)手段加以解決，并簡(jiǎn)要描述。（6分）電子科技大學(xué)2010 -2011學(xué)年第 2學(xué)期期 末 考試 B 卷答案及評(píng)分細(xì)則課程名稱：_ 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)編程 考試形式： 閉卷 考試日期： 2011年 月 日 考試時(shí)長(zhǎng)：120分鐘課程成績(jī)構(gòu)成：平時(shí) 5 %， 期中 5 %， 實(shí)驗(yàn) 40 %， 期末 50 %一、填空題1、通信鏈路2、全參數(shù)化3、socket、套接字號(hào)（socketID）4、多處理器5、地址空間、正在執(zhí)行的線程6、sele

6、ct7、Berkeley8、主動(dòng)、被動(dòng)9、IP地址、端口號(hào)、IP地址、端口號(hào)10、代碼空間、文件描述字11、無連接循環(huán)服務(wù)器、無連接并發(fā)服務(wù)器、面向連接循環(huán)服務(wù)器、面向連接并發(fā)服務(wù)器二、判斷題三、方法如下：1) 在編譯程序時(shí)，將服務(wù)器的域名或者IP地址說明為常量（2分）執(zhí)行快，但是服務(wù)器移動(dòng)后不便（1分）2) 要求用戶在啟動(dòng)程序時(shí)標(biāo)定服務(wù)器（2分）使用機(jī)器名，不必重新編譯客戶程序（1分）3) 從穩(wěn)定的存儲(chǔ)設(shè)備中獲得關(guān)于服務(wù)器的信息（2分）如果文件不存在，客戶軟件就不能執(zhí)行（1分）4) 使用某個(gè)單獨(dú)的協(xié)議來找到服務(wù)器（2分）只能在本地小環(huán)境下應(yīng)用（1分）5) 用戶在調(diào)用客戶軟件時(shí)指明服務(wù)器地址（

7、2分）根據(jù)實(shí)際情況，綜合標(biāo)識(shí)服務(wù)器地址（1分）四、并發(fā)的面向連接的服務(wù)器的基本思路如下： 面向連接的服務(wù)器在多個(gè)連接之間實(shí)現(xiàn)并發(fā)（不是在各個(gè)請(qǐng)求之間） 主1、創(chuàng)建套接字并將其綁定到所提供服務(wù)的熟知地址上。讓該套接字保持為面向連接 主2、將該端口設(shè)置為被動(dòng)模式 主3、反復(fù)調(diào)用accept以便接收來自客戶的下一個(gè)連接請(qǐng)求，并創(chuàng)建新的從線程或者進(jìn)程來處理響應(yīng)（2分） 從1、由主線程傳遞來的連接請(qǐng)求開始 從2、用該連接與客戶進(jìn)行交互；讀取請(qǐng)求并發(fā)回響應(yīng) 從3、關(guān)閉連接并退出 （2分）基本算法如下：1. 創(chuàng)建套接字并將其綁定到這個(gè)服務(wù)的熟知端口上，將該套接字加到一個(gè)表中，該表中的項(xiàng)是可以進(jìn)行I/O的描述

8、符。（1分）2. 使用select在已經(jīng)有的套接字上等待I/O（2分）3. 如果最初的套接字準(zhǔn)備就緒，使用accept獲得下一個(gè)連接，并將這個(gè)新的套接字加入到表中，該表中的項(xiàng)是可以進(jìn)行I/O的描述符。（1分）4. 如果最初的套接字以外的套接字就緒，就使用recv或read獲得下一個(gè)請(qǐng)求，構(gòu)造響應(yīng)，用send或者write將響應(yīng)發(fā)回給客戶（1分）5. 繼續(xù)按照以上的步驟2進(jìn)行處理（1分）圖示出進(jìn)程結(jié)構(gòu)的給5分。五、maxfd參數(shù)是所以監(jiān)視的描述字中最大的描述字加1（1分）。中間三個(gè)參數(shù)分別表示監(jiān)視的不同條件的描述字集合（1分）。其中readset為讀描述字集合，writeset為寫描述字集合，e

9、xecptset為異常描述字集合。Timeout參數(shù)為select函數(shù)最長(zhǎng)睡眠時(shí)間。（3分）Select函數(shù)有三種執(zhí)行情況（5分，答對(duì)一項(xiàng)給1分）：l 永遠(yuǎn)等待下去：僅在有一個(gè)或以上描述字準(zhǔn)備好i/o才返回，為此，我們將timeout設(shè)置為空指針。l 等待固定時(shí)間：在有一個(gè)描述字準(zhǔn)備好時(shí)返回，但不超過由timeout參數(shù)指定的秒數(shù)和微秒數(shù)。l 根本不等待，檢查描述字后立即返回，這稱為輪詢。這種情況下，timeout必須指向結(jié)構(gòu)timeval，且定時(shí)器的值必須為0。 Select函數(shù)的返回值如下：l 如果在指定超時(shí)值到達(dá)之前有一個(gè)或多個(gè)描述字滿足條件，則函數(shù)返回值大于零；l 如果超時(shí)時(shí)間到時(shí)，沒

10、有描述字滿足條件，函數(shù)返回值為0； 六、1、很多服務(wù)器采用需求驅(qū)動(dòng)的并發(fā)，即用傳入請(qǐng)求來度量需求，并且以此來觸發(fā)并發(fā)性的增長(zhǎng)。（1分）但是為每個(gè)請(qǐng)求創(chuàng)建一個(gè)新線程的開銷很昂貴，將消耗系統(tǒng)資源，創(chuàng)建新線程也可能花費(fèi)相當(dāng)多的時(shí)間，可能延遲對(duì)請(qǐng)求的處理，當(dāng)操作系統(tǒng)創(chuàng)建新進(jìn)程或線程并且切換環(huán)境的時(shí)候，服務(wù)器將不會(huì)執(zhí)行。（2分）預(yù)分配可以控制延遲、限制最大并發(fā)數(shù)，當(dāng)進(jìn)程創(chuàng)建時(shí)間較長(zhǎng)的時(shí)候，也能維持高吞吐量（1分）主要優(yōu)點(diǎn)是額外開銷較低，避免了在每次請(qǐng)求到達(dá)時(shí)創(chuàng)建進(jìn)程的開銷，可以更快的處理請(qǐng)求。（2分）2、無連接的預(yù)分配進(jìn)程結(jié)構(gòu)如圖：（4分）算法和套接字：（4分，答對(duì)算法2分，套接字2分）多個(gè)從進(jìn)程同時(shí)綁定在一個(gè)socket上調(diào)用recvfrom獲得發(fā)送方的地址和其多發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)，并調(diào)用sendto應(yīng)答。一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)的時(shí)候系統(tǒng)只喚醒一個(gè)從進(jìn)程。3、采用互斥的技術(shù)解決（答對(duì)此點(diǎn)給2分，后面全答對(duì)給滿分）每個(gè)從進(jìn)程在調(diào)用recvfrom前必須先調(diào)用pthread_mutex_lock來首先獲取互斥量的所有權(quán)，然后再調(diào)用