网络程序设计.pdf

网络程序设计是计算机网络领域中一项核心技能，涉及了网络通信协议、网络编程接口以及网络应用程序的设计与实现。从提供的文件内容来看，该文档主要围绕西安电子科技大学计算机学院的网络应用程序设计课程的期末试题及答案展开，内容涵盖了网络协议、套接字编程、阻塞与非阻塞I/O模型、僵尸进程处理、守护进程创建、进程间通信以及TCP/UDP编程等重要知识点。接下来，我们将详细解读这些知识点。 网络协议方面，IGMP（Internet Group Management Protocol，互联网组管理协议）是位于网络层的协议，用于管理主机和相邻多播路由器之间的多播组成员关系。ICMP（Internet Control Message Protocol，互联网控制报文协议）是网络层的协议，主要传递差错报文和操作控制信息。它们是互联网协议族中的重要组成部分，支持着互联网的稳定运行和故障诊断。 在套接字编程方面，选择题1中提到的套接字函数不会产生阻塞是bind函数，因为bind函数仅仅是绑定一个地址给套接字，并不涉及I/O操作。read函数在阻塞式I/O模型下会根据不同的返回值，对应不同的情况，例如阻塞、读取指定长度的数据、读取部分数据、读取通道关闭、读取中断或错误等情况。shutdown函数可以关闭特定方向的socket连接，而close函数则是关闭socket描述符，它们有本质的区别。在网络编程时，字节顺序是需要考虑的，因为不同架构的机器可能有不同的字节顺序，因此涉及到网络通信时必须统一采用标准的网络字节序，即大端序。 进程控制方面，fork函数用于创建子进程，子进程的执行顺序在文档中被提到是不确定的，这取决于操作系统的调度策略。僵尸进程是指那些已经终止，但是其父进程尚未对其进行回收的进程。过多的僵尸进程可能会占用系统资源，因此需要适当处理。处理僵尸进程的方法有忽略SIGCHLD信号、调用wait或waitpid等待子进程、捕获SIGCHLD信号或者通过双重fork创建孤儿进程让init进程管理。 I/O模型方面，阻塞式I/O是默认的模型，它会阻塞进程直到I/O操作完成。要将阻塞式模型转换为非阻塞式模型，可以使用select函数或poll函数进行多路复用I/O，以及采用非阻塞标志创建套接字。这些方法可以让程序在I/O操作等待期间执行其他任务，提高效率。 守护进程是一种特殊的后台进程，它脱离于控制终端并且通常在系统引导时启动，运行在后台并提供服务。创建守护进程通常需要执行一系列的步骤，包括脱离控制终端、修改进程优先级、重定向标准输入输出和错误输出到/dev/null等。 进程间通信（IPC）方面，管道是一种最简单的IPC方式，用于在具有共同祖先的进程之间传递数据。文档中提到的通过管道传递字符串"abcde"是进程间通信的典型案例，管道机制允许子进程1向子进程2发送数据。 在基于套接字的网络编程部分，需要使用UDP套接字实现服务器和客户端的简单通信。UDP套接字是基于无连接的，可以用来实现简单的请求-响应式通信。文档中提到的UDP循环服务器和客户机的编程工作是网络编程中常见的练习，它要求服务器对每个客户端请求做出响应，并对数据进行处理。 创建TCP并发服务器通常涉及多线程或多进程。文档中提到的预创建10个子进程的方式是实现并发服务器的一种策略。使用多进程模型时，每个子进程可以独立处理一个连接，这种模型便于实现和管理，且容易扩展。 网络程序设计的知识点繁多且互相联系，通过西安电子科技大学的期末试题我们可以看到，网络程序设计不仅要求对网络协议和套接字编程有深入的理解，还需要掌握进程管理、I/O模型、进程间通信、守护进程创建、以及并发服务器的设计等关键技能。这些知识点都是计算机网络相关专业学生必须掌握的基础技能。