信息安全系统设计基础第十三周学习总结
第十一章 第十二章
第十二章 并发编程
一、基于进程的并发编程
1.基于进程的并发服务器;
2.进程优劣:
进程能够共享文件表,但不共享用户地址空间。
进程有独立的地址空间既是优点也是缺点。
独立的地址空间使得进程共享状态信息更加困难。
二、基于I/O多路复用的并发编程
1.基于I/O多路复用的并发事件驱动服务器
I/O多路复用可以用做并发事件驱动程序的基础,在事件驱动程序中,流是因为某种事件而前进的,一般概念是把
逻辑流模型化为状态机。一个状态机就是一组状态、输入事件和转移。
并发事件驱动程序中echo服务器中逻辑流的状态机
2.面对困境——服务器必须响应两个互相独立的I/O事件:
网络客户端发起的连接请求
用户在键盘上键入的命令 ,解决的办法是I/O多路复用技术。基本思想是,使用select函数,要求内核挂起进程,
只有在一个或多个I/O事件发生后,才将控制返回给应用程序。
3.select函数
三、基于线程的并发编程
1.线程执行模型:
多线程的执行模型在某些方面和多进程的执行模型相似。每个进程开始生命周期时都是单一线程,这个线程称为主线程。
在某一时刻,主线程创建一个对等线程,从在此刻开始,两个线程就并发地运行。
2.Posix线程
四、多线程程序中的共享变量
1.每个线程都有它自己独自的线程上下文,包括线程ID、栈、栈指针、程序计数器、条件码和通用目的寄存器值。
2.每个线程和其他线程一起共享进程上下文的剩余部分。寄存器是从不共享的,而虚拟存储器总是共享的。
3.线程化的c程序中变量根据它们的存储器类型被映射到虚拟存储器:全局变量,本地自动变量(不共享),本地静态变量。
五、用信号量同步线程
1.进度图
2.信号量
用信号量解决同步问题,信号量s是具有非负整数值的全局变量,有两种特殊的操作来处理(P和V)
3.使用信号量实现互斥
4.利用信号量调度共享资源
(1)生产者——消费者问题
保证对缓冲区的访问是互斥的;还需要调度对缓冲区的访问,即,如果缓冲区是满的(没有空的槽位),那么生产者必须等待
直到有一个空的槽位为止,如果缓冲区是空的(即没有可取的项目),那么消费者必须等待直到有一个项目变为可用。
5.基于预线程的并发服务器
(1)一个基于预线程化的服务器通过使用如下图所示的生产者——消费者模型来降低这种开销。
(2)每一个工作组线程反复地从共享缓冲区中取出描述符,为客户端服务,然后等待下一个描述符。
六、其他并发问题
1.线程安全:四种不安全函数见P680
2.可重入性:
可重入函数:可重入函数是线程安全函数的一个真子集,它不访问任何共享数据。可重入安全函数通常比不可重入函数更有效,
因为它们不需要任何同步原语。
3.在线程化的程序中使用已存在的库函数
4.竞争:当程序员错误地假设逻辑流该如何调度时,就会发生竞争。为了消除竞争,通常我们会动态地分配内存空间。
5.死锁:当一个流等待一个永远不会发生的事件时,就会发生死锁。
第十一章 网络编程
1.客户端-服务器编程模型
每个网络应用都是基于客户端-服务器模型的。
2.网络
具备两种基本能力:命名机制、传送机制。
3.全球IP因特网
TCP/IP协议(协议族)。
因特网的客户端和服务器混合使用套接字接口函数和Unix I/O函数进行通信。
(1)一个IP地址就是一个32位无符号整数。
IP地址通常以点分十进制表示法来表示。
(2)因特网域名
因特网应用程序通过调用gethostbyname函数和gethostbyaddr函数,从DNS数据库中检索任意的主机条目。
(3)因特网链接
套接字是连接的端点。每个套接字都有相应的套接字地址,由一个因特网地址和一个16位的整数端口组成的,用“地址:端口”来表示。
一个连接是由它两端的套接字地址惟一确定的。这对套接字地址叫做套接字对。
4.套接字接口
套接字接口是一组用来结合unit I/O函数创建网络应用的函数。
(1)套接字地址结构
从unit内核的角度来看,套接字就是通信的端点;从unix程序的角度来看,套接字就是一个有相应描述符的打开文件。
(2)函数
sockte函数 connect函数 open_clientfd函数 bind函数 listen函数accept函数 open_listenfd函数
5.Web服务器
我的体会:
学习的难度小下来,但是仍需要多理解,反复看书。
参考:
《深入理解计算机系统》
转载于:https://www.cnblogs.com/hzy20/p/5024290.html
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