2017-2018-1 20155327 《信息安全系统设计基础》第十一周学习总结

教材学习内容总结

理解虚拟存储器的概念和作用

• 虚拟存储器（Virtual Memory），是硬件异常，硬件地址翻译，主存，磁盘文件和内核软件的完善交互，它为每个进程提供一个大的，一致的，私有地址空间。通过一个清晰的机制，虚拟存储器提供了三个要重的能力：
• 作用
  （1）它将主存看成是一个存储在磁盘上的地址空间的高速缓存，在主存中只保存活动区域，并根据需要在磁盘和主存之间来回传送数据，通过这种方式，它高效的利用了主存；

（2）它为每个进程提供了一致的地址空间，从而简化了存储器管理；

（3）它保护每个进程的地址空间不被其他进程破坏。

理解地址翻译的概念

地址翻译是一个N元素的虚拟地址空间（VAS）中的元素和一个M元素的物理地址空间（PAS）中元素之间的映射。

理解存储器映射

• 定义：
  Linux通过将一个虚拟存储器区域与一个磁盘上的对象关联起来，以初始化这个虚拟存储器区域的内容的过程叫做存储器映射。
• 使用mmap函数的用户级存储器映射
  1.创建新的虚拟存储器区域

 #include <unistd.h>#include <sys/mman.h>void *mmap(void *start, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);成功返回指向映射区域的指针，若出错则为-1

参数含义：

• start：这个区域从start开始
• fd：文件描述符
• length：连续的对象片大小
• offset：距文件开始处的偏移量
• prot：访问权限位，具体如下：
• PROT_EXEC:由可以被CPU执行的指令组成
• PROT_READ:可读
• PROT_WRITE:可写
• PROT_NONE:不能被访问
• flag：由描述被映射对象类型的位组成，具体如下：
• MAP_ANON:匿名对象，虚拟页面是二进制0
• MAP_PRIVATE:私有的、写时拷贝的对象

• MAP_SHARED：共享对象

  掌握动态存储器分配的方法

  -.堆：动态存储器分配维护着一个进程的虚拟存储器区域，称为堆。
  假设它是一个请求二进制0的区域，紧接在未初始化的bss区域后开始，并向上（更高的地址）生长。有一个变量brk指向堆的顶部

• 分配器的两种基本风格：
  a.显示分配器-malloc和free
  b.隐式分配器/垃圾收集器

• malloc和free函数：
  .系统调用malloc函数，从堆中分配块：
  ````
  .#include <stdlib.h>
  void *malloc(size_t size);
  // 返回：成功则为指针，指向大小至少为size字节的存储器块，失败则为NULL
  //系统调用free函数来释放已分配的堆块：

  include <stdlib.h>

  void free(void *ptr);
  // 无返回值
  //ptr参数必须指向一个从malloc、calloc或者reallov获得的已分配块的起始位置。

理解垃圾收集的概念

• 垃圾收集器是一种动态存储分配器，它自动释放程序不再需要的已分配块，这些块被称为垃圾，自动回收堆存储的过程叫做垃圾收集。

• 垃圾收集器将存储器视作一张有向可达图，只有当存在一条从任意根节点出发并到达p的有向路径时，才说节点p是可达的，而不可达点就是垃圾。

  了解C语言中与存储器有关的错误

  1.间接引用坏指针
  常见错误——scanf错误
  2.读未初始化的存储器
  常见错误——假设堆存储器被初始化为0
  3.允许栈缓冲区溢出
  常见错误——缓冲区溢出错误
  4.假设指针和它们指向的对象是相同大小的
  在远处起作用action at distance
  5.造成错位错误
  6.引用指针，而不是它所指向的对象
  7.误解指针运算
  8.引用不存在的变量
  9.引用空堆块中的数据
  10.引起存储器泄露

教材学习中的问题和解决过程

上周考试错题总结

• 有关Socket端口和Linux命令，下面说法正确的是（）
  A .
  可以用 echo /etc/services查看
  B .
  使用 netstat -pan|grep 80可以查看哪些进程占用了80端口
  C .
  可以使用lsof -i:80查看哪里些进程占用了80端口
  D .
  可以用sudo /etc/init.d/service start|stop|restart 启动｜停止｜重启系统服务
  E .
  可以用netstat -pa 查看所有的服务端口（LISTEN，ESTABLISHED）
  F .
  ps -aux | grep pid 可以查看绑定某端口的进程号为pid的进程的详细情况
  正确答案： A B C D E F

• 有关Web服务器的说法，正确的是（）
  A .
  Web服务器可以提供静态和动态内容
  B .
  Web服务器返回的静态内容由URL标识
  C .
  /.../app?150&21传递的内容由app可执行文件产生，150和21是调用参数
  D .
  最小的URL后缀“/”,会被扩展成类似“/index.html”的默认主页
  正确答案： A B C D

• 有关套接字接口函数open_clientfd()、open_listenfd()，下面说法正确的是（）
  A .
  这两个函数中open_clientfd（）只可以用于客户端编程
  B .
  这两个函数中open_clientfd（）可以用于客户端和服务器端编程
  C .
  这两个函数中open_listenfd（）只可以用于服务器端编程
  D .
  open_clientfd（）中的port参数是客户端的端口
  E .
  open_clientfd（）中的port参数是服务器端的端口
  F .
  open_clientfd（）返回的clientfd可以有Unix I/O接口读写
  G .
  open_listenfd（）返回的listenfd可以有Unix I/O接口读写
  正确答案： A C E F

  结对及互评

点评模板：

• 博客中值得学习的或问题：
  • xxx
  • xxx
  • ...
• 代码中值得学习的或问题：
  • xxx
  • xxx
  • ...
• 其他

本周结对学习情况

- [结对同学学号1](博客链接)
- 结对照片
- 结对学习内容- XXXX- XXXX- ...

其他（感悟、思考等，可选）

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学习进度条

尝试一下记录「计划学习时间」和「实际学习时间」，到期末看看能不能改进自己的计划能力。这个工作学习中很重要，也很有用。
耗时估计的公式
：Y=X+X/N ，Y=X-X/N，训练次数多了，X、Y就接近了。

参考：软件工程软件的估计为什么这么难，软件工程 估计方法

• 计划学习时间:XX小时

• 实际学习时间:XX小时

• 改进情况：

(有空多看看现代软件工程 课件
软件工程师能力自我评价表)

参考资料

• 《深入理解计算机系统V3》学习指导
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