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  • 2017-2018-1 20155304 《信息安全系统设计基础》第八周学习总结

    2017-2018-1 20155304 《信息安全系统设计基础》第八周学习总结

    课上测试补充

    第八周测试-2

    把第一个练习中的代码在X86-64(Ubuntu)中反汇编,给出汇编代码和机器码的截图

    把X86-64汇编翻译成Y86-64汇编,并给出相应机器码的截图(使用附件中的Y86-64模拟器)

    原代码:

    #include <stdlib.h>  
    #include <stdio.h> 
     
    int main(int argc,char *argv[])  
    {  
        int i,sum=0;  
        for(i=0;i<argc;i++)  
        {  
            sum+=atoi(argv[i]);  
        }  
        printf("Total: %d
    ",sum);  
        return 0;  
    }
    

    X86-64汇编:

    .file   "sum.c"
    
        .section    .rodata
    
    .LC0:
    
        .string "Total: %d
    "
    
        .text
    
        .globl  main
    
        .type   main, @function
    
    main:
    
    .LFB2:
    
        .cfi_startproc
    
        pushq   %rbp
    
        .cfi_def_cfa_offset 16
    
        .cfi_offset 6, -16
    
        movq    %rsp, %rbp
    
        .cfi_def_cfa_register 6
    
        subq    $32, %rsp
    
        movl    %edi, -20(%rbp)
    
        movq    %rsi, -32(%rbp)
    
        movl    $0, -4(%rbp)
    
        movl    $0, -8(%rbp)
    
        jmp .L2
    
    .L3:
    
        movl    -8(%rbp), %eax
    
        cltq
    
        leaq    0(,%rax,8), %rdx
    
        movq    -32(%rbp), %rax
    
        addq    %rdx, %rax
    
        movq    (%rax), %rax
    
        movq    %rax, %rdi
    
        call    atoi
    
        addl    %eax, -4(%rbp)
    
        addl    $1, -8(%rbp)
    
    .L2:
    
        movl    -8(%rbp), %eax
    
        cmpl    -20(%rbp), %eax
    
        jl  .L3
    
        movl    -4(%rbp), %eax
    
        movl    %eax, %esi
    
        movl    $.LC0, %edi
    
        movl    $0, %eax
    
        call    printf
    
        movl    $0, %eax
    
        leave
    
        .cfi_def_cfa 7, 8
    
        ret
    
        .cfi_endproc
    
    .LFE2:
    
        .size   main, .-main
    
        .ident  "GCC: (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.4) 5.4.0 20160609"
    
        .section    .note.GNU-stack,"",@progbits
    

    机器码:

    0000000000000000 <main>:
       0:   55                      push   %rbp
       1:   48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
       4:   48 83 ec 20             sub    $0x20,%rsp
       8:   89 7d ec                mov    %edi,-0x14(%rbp)
       b:   48 89 75 e0             mov    %rsi,-0x20(%rbp)
       f:   c7 45 fc 00 00 00 00    movl   $0x0,-0x4(%rbp)
      16:   c7 45 f8 00 00 00 00    movl   $0x0,-0x8(%rbp)
      1d:   eb 26                   jmp    45 <main+0x45>
      1f:   8b 45 f8                mov    -0x8(%rbp),%eax
      22:   48 98                   cltq   
      24:   48 8d 14 c5 00 00 00    lea    0x0(,%rax,8),%rdx
      2b:   00 
      2c:   48 8b 45 e0             mov    -0x20(%rbp),%rax
      30:   48 01 d0                add    %rdx,%rax
      33:   48 8b 00                mov    (%rax),%rax
      36:   48 89 c7                mov    %rax,%rdi
      39:   e8 00 00 00 00          callq  3e <main+0x3e>
      3e:   01 45 fc                add    %eax,-0x4(%rbp)
      41:   83 45 f8 01             addl   $0x1,-0x8(%rbp)
      45:   8b 45 f8                mov    -0x8(%rbp),%eax
      48:   3b 45 ec                cmp    -0x14(%rbp),%eax
      4b:   7c d2                   jl     1f <main+0x1f>
      4d:   8b 45 fc                mov    -0x4(%rbp),%eax
      50:   89 c6                   mov    %eax,%esi
      52:   bf 00 00 00 00          mov    $0x0,%edi
      57:   b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax
      5c:   e8 00 00 00 00          callq  61 <main+0x61>
      61:   b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax
      66:   c9                      leaveq 
      67:   c3                      retq
    

    Y86-64汇编:

    .file   "sum.c"
    
        .section    .rodata
    
    .LC0:
    
        .string "Total: %d
    "
    
        .text
    
        .globl  main
    
        .type   main, @function
    
    main:
    
    .LFB2:
    
        .cfi_startproc
    
        pushq   %rbp
    
        .cfi_def_cfa_offset 16
    
        .cfi_offset 6, -16
    
        movq    %rsp, %rbp
    
        .cfi_def_cfa_register 6
    
        subq    $32, %rsp
    
        irmovq  %edi, -20(%rbp)
    
        irmovq  %rsi, -32(%rbp)
    
        irmovlq $0, -4(%rbp)
    
        irmovlq $0, -8(%rbp)
    
        jmp .L2
    
    .L3:
    
        movl    -8(%rbp), %eax
    
        cltq
    
        leaq    0(,%rax,8), %rdx
    
        movq    -32(%rbp), %rax
    
        addq    %rdx, %rax
    
        movq    (%rax), %rax
    
        movq    %rax, %rdi
    
        call    atoi
    
        addl    %eax, -4(%rbp)
    
        addl    $1, -8(%rbp)
    
    .L2:
    
        movlq   -8(%rbp), %eax
    
        cmpl    -20(%rbp), %eax
    
        jl  .L3
    
        movl    -4(%rbp), %eax
    
        movl    %eax, %esi
    
        movl    $.LC0, %edi
    
        movl    $0, %eax
    
        call    printf
    
        movl    $0, %eax
    
        leave
    
        .cfi_def_cfa 7, 8
    
        ret
    
        .cfi_endproc
    
    .LFE2:
    
        .size   main, .-main
    
        .ident  "GCC: (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.4) 5.4.0 20160609"
    
        .section    .note.GNU-stack,"",@progbits
    

    第八周测试-3

    基于socket 使用教材的csapp.h csapp.c,实现daytime(13)服务器(端口我们使用13+后三位学号)和客户端
    服务器响应消息格式是

    客户端IP:XXXX

    服务器实现者学号:XXXXXXXX

    当前时间: XX:XX:XX

    • 多进程实现daytime服务器

    服务器端原代码:

    #include <netinet/in.h>    // for sockaddr_in
    #include <sys/types.h>    // for socket
    #include <sys/socket.h>    // for socket
    #include <stdio.h>        // for printf
    #include <stdlib.h>        // for exit
    #include <string.h>        // for bzero
    #include <unistd.h>        // for fork
    #include <sys/signal.h> // for signal
    #include <sys/wait.h>    // for wait
    #include <time.h>
    #include <arpa/inet.h>
    #define HELLO_WORLD_SERVER_PORT    6666 
    #define LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE  20
    #define BUFFER_SIZE 1024
    void reaper(int sig)
    {
        int status;
        //调用wait3读取子进程的返回值,使zombie状态的子进程彻底释放
        while(wait3(&status,WNOHANG,(struct rusage*)0) >=0)
            ;
    }
    int main(int argc, char **argv)
    {
        //设置一个socket地址结构server_addr,代表服务器internet地址, 端口
        struct sockaddr_in server_addr;
        bzero(&server_addr,sizeof(server_addr)); //把一段内存区的内容全部设置为0
        server_addr.sin_family = AF_INET;
        server_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);
        server_addr.sin_port = htons(HELLO_WORLD_SERVER_PORT);
    
        time_t t;
    
    
        //创建用于internet的流协议(TCP)socket,用server_socket代表服务器socket
        int server_socket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
        if( server_socket < 0)
        {
            printf("Create Socket Failed!
    ");
            exit(1);
        }
        
        //把socket和socket地址结构联系起来
        if( bind(server_socket,(struct sockaddr*)&server_addr,sizeof(server_addr)))
        {
            printf("Server Bind Port : %d Failed!
    ", HELLO_WORLD_SERVER_PORT); 
            exit(1);
        }
        
        //server_socket用于监听
        if ( listen(server_socket, LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE) )
        {
            printf("Server Listen Failed!"); 
            exit(1);
        }
        //通知操作系统,当收到子进程的退出信号(SIGCHLD)时,执行reaper函数,释放zombie状态的进程
        (void)signal(SIGCHLD,reaper);
        
        while (1) //服务器端要一直运行
        {
            //定义客户端的socket地址结构client_addr
            struct sockaddr_in client_addr;
            socklen_t length = sizeof(client_addr);
    
            //接受一个到server_socket代表的socket的一个连接
            //如果没有连接请求,就等待到有连接请求--这是accept函数的特性
            //accept函数返回一个新的socket,这个socket(new_server_socket)用于同连接到的客户的通信
            //new_server_socket代表了服务器和客户端之间的一个通信通道
            //accept函数把连接到的客户端信息填写到客户端的socket地址结构client_addr中
    
            int new_server_socket = accept(server_socket,(struct sockaddr*)&client_addr,&length);
            if ( new_server_socket < 0)
            {
                printf("Server Accept Failed!
    ");
                break;
            }
            int child_process_pid = fork(); //fork()后,子进程是主进程的拷贝
            //在主进程和子进程中的区别是fork()的返回值不同.
            if(child_process_pid == 0 )//如果当前进程是子进程,就执行与客户端的交互
            {
                 t=time(NULL);
                close(server_socket); //子进程中不需要被复制过来的server_socket
                char buffer[BUFFER_SIZE];
                bzero(buffer, BUFFER_SIZE);
                //strcpy(buffer,"20155304实现");
                strcat(buffer,"
    "); //C语言字符串连接              
                
                //发送buffer中的字符串到new_server_socket,实际是给客户端
                send(new_server_socket,buffer,BUFFER_SIZE,0);
                printf("服务器实现者学号:20155304
    ");
            printf("客户端IP:%s 
    ",inet_ntoa(client.sin_addr));
                printf("当前时间: %s
    ",ctime(&t));
                send(new_server_socket,(void *)&t,sizeof(time_t),0);
    
                bzero(buffer,BUFFER_SIZE);
                //接收客户端发送来的信息到buffer中
                length = recv(new_server_socket,buffer,BUFFER_SIZE,0);
                if (length < 0)
                {
                    printf("Server Recieve Data Failed!
    ");
                    exit(1);
                }
                printf("
    %s
    ",buffer);
                //关闭与客户端的连接
                close(new_server_socket); 
                exit(0);         
            }
            else if(child_process_pid > 0)     //如果当前进程是主进程 
                close(new_server_socket);    //主进程中不需要用于同客户端交互的new_server_socket
        }
        //关闭监听用的socket
        close(server_socket);
        return 0;
    }
    

    客户端原代码:

    #include <netinet/in.h>    // for sockaddr_in
    #include <sys/types.h>    // for socket
    #include <sys/socket.h>    // for socket
    #include <stdio.h>        // for printf
    #include <stdlib.h>        // for exit
    #include <string.h>        // for bzero
    #include <time.h>
    #define HELLO_WORLD_SERVER_PORT    6666 
    #define BUFFER_SIZE 1024
    
    void talk_to_server(char ** argv)
    {
        //设置一个socket地址结构client_addr,代表客户机internet地址, 端口
        struct sockaddr_in client_addr;
        bzero(&client_addr,sizeof(client_addr)); //把一段内存区的内容全部设置为0
        client_addr.sin_family = AF_INET;    //internet协议族
        client_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);//INADDR_ANY表示自动获取本机地址
        client_addr.sin_port = htons(0);    //0表示让系统自动分配一个空闲端口
        //创建用于internet的流协议(TCP)socket,用client_socket代表客户机socket
        int client_socket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
        time_t t;
        if( client_socket < 0)
        {
            printf("Create Socket Failed!
    ");
            exit(1);
        }
        //把客户机的socket和客户机的socket地址结构联系起来
        if( bind(client_socket,(struct sockaddr*)&client_addr,sizeof(client_addr)))
        {
            printf("Client Bind Port Failed!
    "); 
            exit(1);
        }
    
        //设置一个socket地址结构server_addr,代表服务器的internet地址, 端口
        struct sockaddr_in server_addr;
        bzero(&server_addr,sizeof(server_addr));
        server_addr.sin_family = AF_INET;
        if(inet_aton(argv[1],&server_addr.sin_addr) == 0) //服务器的IP地址来自程序的参数
        {
            printf("Server IP Address Error!
    ");
            exit(1);
        }
        server_addr.sin_port = htons(HELLO_WORLD_SERVER_PORT);
        socklen_t server_addr_length = sizeof(server_addr);
        //向服务器发起连接,连接成功后client_socket代表了客户机和服务器的一个socket连接
        if(connect(client_socket,(struct sockaddr*)&server_addr, server_addr_length) < 0)
        {
            printf("Can Not Connect To %s!
    ",argv[1]);
            exit(1);
        }
    
        char buffer[BUFFER_SIZE];
        bzero(buffer,BUFFER_SIZE);
        //从服务器接收数据到buffer中
        int length = recv(client_socket,buffer,BUFFER_SIZE,0);
        if(length < 0)
        {
            printf("Recieve Data From Server %s Failed!
    ", argv[1]);
            exit(1);
        }
        printf("From Server %s :	%s
    ",argv[1],buffer);
        length = recv(client_socket,(void *)&t,sizeof(time_t),0);
        if(length < 0)
        {
            printf("Recieve Data From Server %s Failed!
    ", argv[1]);
            exit(1);
        }
        printf("当前时间: %s 
    ",ctime(&t));
        bzero(buffer,BUFFER_SIZE);
        //strcpy(buffer,"Thanks!");
        //向服务器发送buffer中的数据
        send(client_socket,buffer,BUFFER_SIZE,0);
        //关闭socket
        close(client_socket);
    }
    int main(int argc, char **argv)
    {
        if (argc != 2)
        {
            printf("Usage: .\%s ServerIPAddress
    ",argv[0]);
            exit(1);
        }
        talk_to_server(argv);
    
        return 0;
    }
    
    • 多线程实现daytime服务器

    服务器源代码:

    #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>
    #include <sys/signal.h>
    #include <sys/wait.h>
    #include <errno.h>
    #include <time.h>
    #define PORT 1234
    #define BACKLOG 2
    #define MAXDATASIZE 1000
    void process_cli(int connectfd,struct sockaddr_in client);
    void sig_handler(int s);
    int main()
    {
        int opt,listenfd,connectfd;
        pid_t pid;
        struct sockaddr_in server;
        struct sockaddr_in client;
        int sin_size;
        struct sigaction act;
        struct sigaction oact;
        act.sa_handler=sig_handler;
        sigemptyset(&act.sa_mask);
        act.sa_flags=0;
        printf("服务器实现者学号:20155304
    ");
        if(sigaction(SIGCHLD,&act,&oact)<0)
        {
            perror("Sigaction failed!
    ");
            exit(1);
        }
        if((listenfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1)
        {
            perror("Creating socket failed.
    ");
            exit(1);
        }
        opt=SO_REUSEADDR;
        setsockopt(listenfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&opt,sizeof(opt));
        bzero(&server,sizeof(server));
        server.sin_family=AF_INET;
        server.sin_port=htons(PORT);
        server.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
        if(bind(listenfd,(struct sockaddr *)&server,sizeof(struct sockaddr))==-1)
        {
            perror("Bind error.
    ");
            exit(1);
        }
        if(listen(listenfd,BACKLOG)==-1)
        {
            perror("listen() error.
    ");
            exit(1);
        }
        sin_size=sizeof(struct sockaddr_in);
        while(1)
        {
            if((connectfd=accept(listenfd,(struct sockaddr *)&client,&sin_size))==-1)
            {
                if(errno==EINTR) continue;
                perror("accept() error.
    ");
                exit(1);
            }
            if((pid=fork())>0)
            {
                close(connectfd);
                continue;
            }
            else if(pid==0)
            {
                close(listenfd);
                process_cli(connectfd,client);
                exit(0);
            }
            else
            {
                printf("fork error.
    ");
                exit(1);
            }
        }
        close(listenfd);
        return 0;
    }
    void process_cli(int connectfd,struct sockaddr_in client)
    {
        int i,num;
        char recvbuf[MAXDATASIZE];
        char sendbuf[MAXDATASIZE];
        char cli_name[MAXDATASIZE];
        time_t t;
        t=time(NULL);
        printf("客户端IP:%s 
    ",inet_ntoa(client.sin_addr));
        
        num=recv(connectfd,cli_name,MAXDATASIZE,0);
        if(num==0)
        {
            close(connectfd);
            printf("Client disconnected.
    ");
            return;
        }
        send(connectfd,(void *)&t,sizeof(time_t),0);
        while(num=recv(connectfd,recvbuf,MAXDATASIZE,0))
        {
            recvbuf[num]='';
            printf("当前时间:%s
    ",ctime(&t));
            //send(connectfd,(void *)&t,sizeof(time_t),0);
        }
        
        close(connectfd);
    }
    void sig_handler(int s)
    {
        pid_t pid;
        int stat;
        while((pid=waitpid(-1,&stat,WNOHANG))>0)
            printf("子进程 %d 关闭。
    ",pid);
        return;
    }
    

    客户端源代码:

    #include <stdio.h>
    
    #include <unistd.h>
    
    #include <string.h>
    
    #include <sys/types.h>
    
    #include <sys/socket.h>
    
    #include <netinet/in.h>
    
    #include <netdb.h>
    
    #include <stdlib.h>
    
    #include <time.h>
    
    #define PORT 1234
    
    #define MAXDATASIZE 1000
    
    void process(FILE *fp,int sockfd);
    
    char *getMessage(char *sendline,int len,FILE *fp);
    
    int main(int argc,char *argv[])
    
    {
    
        int fd;
    
        struct hostent *he;
    
        struct sockaddr_in server;
    
        if(argc!=2)
    
        {
    
            printf("Usage: %s <IP Address>
    ",argv[0]);
    
            exit(1);
    
        }
    
        if((he=gethostbyname(argv[1]))==NULL)
    
        {
    
            printf("gethostbyname error.
    ");
    
            exit(1);
    
        }
    
        if((fd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1)
    
        {
    
            perror("socket() error.
    ");
    
            exit(1);
    
        }
    
        bzero(&server,sizeof(server));
    
        server.sin_family=AF_INET;
    
        server.sin_port=htons(PORT);
    
        server.sin_addr=*((struct in_addr *)he->h_addr);
    
        if(connect(fd,(struct sockaddr *)&server,sizeof(struct sockaddr))==-1)
    
        {
    
            perror("connect() error.
    ");
    
            exit(1);
    
        }
    
        process(stdin,fd);
    
        close(fd);
    
        return 0;
    
    }
    
    void process(FILE *fp,int sockfd)
    
    {
    
        char sendbuf[MAXDATASIZE];
    
        char recvbuf[MAXDATASIZE];
    
        int num;
    
        time_t t;
    
        t=time(NULL);
    
        printf("用户名:
    ");
    
        if(fgets(sendbuf,MAXDATASIZE,fp)==NULL)
    
        {
    
            printf("lease enter your name,now you have exit.
    ");
    
            return;
    
        }
    
        
    
        send(sockfd,sendbuf,strlen(sendbuf),0);
    
        while(getMessage(sendbuf,MAXDATASIZE,fp)!=NULL)
    
        {
    
            send(sockfd,sendbuf,strlen(sendbuf),0);
    
            if((num=recv(sockfd,recvbuf,MAXDATASIZE,0))==0)
    
            {
    
                printf("Server no send you any data.
    ");
    
                return;
    
            }
    
            recvbuf[num]='';
    
            printf("服务器消息:%s
    ",ctime(&t));
    
        }
    
        printf("Exit.
    ");
    
    }
    
    char *getMessage(char *sendline,int len,FILE *fp)
    
    {
    
        printf("请输入请求:
    ");
    
        return(fgets(sendline,len,fp));
    
    }
    

    课下作业

    第八周课下作业1

    1 完成家庭作业4.47,4.48,4.49

    2 相应代码反汇编成X86-64汇编

    3 把上述X86-64汇编翻译成Y86汇编,并给出相应机器码

    源代码:

    void bubble(int *data, int count) { 
    
    if(count == 0)
    return;
    int i, j;
    int *p, *q; 
    for(i=count-1; i!=0; i--){
    p = data, q = data + 1;
    for(j=0; j!=i; ++j)
    { 
    if( *p > *q )
    { 
    int t = *p;*p = *q;
    *q = t;
    } 
    p++, q++;}
    }}
    

    X86-64汇编

    00000000 <bubble_p>:
       0:   56                      push   %esi
       1:   53                      push   %ebx
       2:   8b 44 24 10             mov    0x10(%esp),%eax
       6:   8b 54 24 0c             mov    0xc(%esp),%edx
       a:   8d 70 ff                lea    -0x1(%eax),%esi
       d:   85 f6                   test   %esi,%esi
       f:   7e 2d                   jle    3e <bubble_p+0x3e>
      11:   8d b4 26 00 00 00 00    lea    0x0(%esi,%eiz,1),%esi
      18:   31 c0                   xor    %eax,%eax
      1a:   8d b6 00 00 00 00       lea    0x0(%esi),%esi
      20:   8b 4c 82 04             mov    0x4(%edx,%eax,4),%ecx
      24:   8b 1c 82                mov    (%edx,%eax,4),%ebx
      27:   39 d9                   cmp    %ebx,%ecx
      29:   7d 07                   jge    32 <bubble_p+0x32>
      2b:   89 5c 82 04             mov    %ebx,0x4(%edx,%eax,4)
      2f:   89 0c 82                mov    %ecx,(%edx,%eax,4)
      32:   83 c0 01                add    $0x1,%eax
      35:   39 f0                   cmp    %esi,%eax
      37:   7c e7                   jl     20 <bubble_p+0x20>
      39:   83 ee 01                sub    $0x1,%esi
      3c:   75 da                   jne    18 <bubble_p+0x18>
      3e:   5b                      pop    %ebx
      3f:   5e                      pop    %esi
      
    Disassembly of section .text.startup:
    
    00000000 <main>:
       0:   31 c0                   xor    %eax,%eax
    

    Y86汇编:

    0x0000:                        | Disassembly of section .text:
                                   | 
    0x0000:                        | 00000000 <bubble_p>:
    0x0000:                        |    0:  56                      push   %esi
    0x0000:                        |    1:  53                      push   %ebx
    0x0000:                        |    2:  8b 44 24 10             mov    0x10(%esp),%eax
    0x0000:                        |    6:  8b 54 24 0c             mov    0xc(%esp),%edx
    0x0000:                        |    a:  8d 70 ff                lea    -0x1(%eax),%esi
    0x0000:                        |    d:  85 f6                   test   %esi,%esi
    0x0000:                        |    f:  7e 2d                   jle    3e <bubble_p+0x3e>
    0x0000:                        |   11:  8d b4 26 00 00 00 00    lea    0x0(%esi,%eiz,1),%esi
    0x0000:                        |   18:  31 c0                   xor    %eax,%eax
    0x0000:                        |   1a:  8d b6 00 00 00 00       lea    0x0(%esi),%esi
    0x0000:                        |   20:  8b 4c 82 04             mov    0x4(%edx,%eax,4),%ecx
    0x0000:                        |   24:  8b 1c 82                mov    (%edx,%eax,4),%ebx
    0x0000:                        |   27:  39 d9                   cmp    %ebx,%ecx
    0x0000:                        |   29:  7d 07                   jge    32 <bubble_p+0x32>
    0x0000:                        |   2b:  89 5c 82 04             mov    %ebx,0x4(%edx,%eax,4)
    0x0000:                        |   2f:  89 0c 82                mov    %ecx,(%edx,%eax,4)
    0x0000:                        |   32:  83 c0 01                add    $0x1,%eax
    0x0000:                        |   35:  39 f0                   cmp    %esi,%eax
    0x0000:                        |   37:  7c e7                   jl     20 <bubble_p+0x20>
    0x0000:                        |   39:  83 ee 01                sub    $0x1,%esi
    0x0000:                        |   3c:  75 da                   jne    18 <bubble_p+0x18>
    0x0000:                        |   3e:  5b                      pop    %ebx
    0x0000:                        |   3f:  5e                      pop    %esi
                                   |   
    0x0000:                        | Disassembly of section .text.startup:
                                   | 
    0x0000:                        | 00000000 <main>:
    0x0000:                        |    0:  31 c0                   xor    %eax,%eax
                                   |   
                                   |
    

    第八周课下作业2

    把课上练习3的daytime服务器分别用多进程和多线程实现成并发服务器并测试

    用多进程实现并发服务器

    修改源代码如下:

    while (1) {
        connfd = Accept(listenfd, (SA *) &clientaddr, &clientlen);
        if (Fork() == 0) { 
            Close(listenfd); /* Child closes its listening socket */
            echo(connfd);    /* Child services client */
            Close(connfd);   /* Child closes connection with client */
            exit(0);         /* Child exits */
        }
        Close(connfd); /* Parent closes connected socket (important!) */
        }
    

    用线程实现并发服务器

    #include "csapp.h"
    
    void echo(int connfd);
    void *thread(void *vargp);
    
    int main(int argc, char **argv) 
    {
        int listenfd, *connfdp, port, clientlen=sizeof(struct sockaddr_in);
        struct sockaddr_in clientaddr;
        pthread_t tid; 
    
        if (argc != 2) {
        fprintf(stderr, "usage: %s <port>
    ", argv[0]);
        exit(0);
        }
        port = atoi(argv[1]);
    
        listenfd = Open_listenfd(port);
        while (1) {
        connfdp = Malloc(sizeof(int));
        *connfdp = Accept(listenfd, (SA *) &clientaddr, &clientlen);
        Pthread_create(&tid, NULL, thread, connfdp);
        }
    }
    
    /* thread routine */
    void *thread(void *vargp) 
    {  
        int connfd = *((int *)vargp);
        Pthread_detach(pthread_self()); 
        Free(vargp);
        echo(connfd);
        Close(connfd);
        return NULL;
    }
    void echo(int connfd)
    {
        size_t n;
        char buf[MAXLINE];
        rio_t rio;
        
        Rio_readinitb(&rio, connfd);
        while((n = Rio_readlineb(&rio, buf, MAXLINE)) != 0) {
            printf("客户端IP:127.0.0.1
    ");
            printf("服务器实现学号:20155218
    ");
            printf("server received %d bytes
    ", n);
            time_t t;
            time(&t);
            printf("当前时间:%s
    ",ctime(&t));
            Rio_writen(connfd, buf, n);
        }
    }
    
    

    教材学习内容总结

    进程

    • 构造并发程序最简单的方法就是用进程。

    一个构造并发服务器的自然方法就是,在父进程中接受客户端连接请求,然后创建一个新的子进程来为每个新客户端提供服务。

    • 基于进程的并发服务器

    通常服务器会运行很长的时间,所以我们必须要包括一个 SIGCHLD 处理程序,来回收僵死 (zombie) 子进程的资源。当 SIGCHLD 处理程序执行时, SIGCHLD 信号是阻塞的,而 Unix 信号是不排队的。

    父子进程必须关闭它们各自的 connfd 拷贝。父进程必须关闭它的已连接描述符,以避免存储器泄漏。直到父子进程的 connfd 都关闭了,到客户端的连接才会终止。

    • 进程的优劣

    优点:一个进程不可能不小心覆盖另一个进程的虚拟存储器,这就消除了许多令人迷惑的错误。

    缺点:独立的地址空间使得进程共享状态信息变得更加困难。为了共享信息,它们必须使用显式的IPC(进程间通信)机制。基于进程的设计的另一个缺点是,它们往往比较慢,因为进程控制和 IPC 的开销很高。

    线程

    • 线程定义:线程是程序中一个单一的顺序控制流程。进程内一个相对独立的、可调度的执行单元,是系统独立调度和分派CPU的基本单位指运行中的程序的调度单位。在单个程序中同时运行多个线程完成不同的工作,称为多线程。
    • 线程种类: 线程有两种。一种是用户级线程:管理过程全部由用户程序完成,操作系统内核心只对进程进行管理。另外一种是核心级线程:由操作系统内核进行管理。操作系统内核给应用程序提供相应的系统调用和应用程序接口API,以使用户程序可以创建、执行、撤消线程。
    • 进程与线程区别:
    1. 地址空间和其它资源(如打开文件):进程间相互独立,同一进程的各线程间共享。某进程内的线程在其它进程不可见。
    2. 通信:进程间通信IPC,线程间可以直接读写进程数据段(如全局变量)来进行通信——需要进程同步和互斥手段的辅助,以保证数据的一致性。
    3. 调度和切换:线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。
    4. 在多线程OS中,进程不是一个可执行的实体。

    I/O多路复用

    • 可以用作并发事件驱动程序的基础。
    • 将逻辑流模型化为状态机:由一组状态、输入事件和转移,其中转移就是将状态和输入事件映射到状态。
    • 比基于进程的设计给了程序员更多的对程序行为的控制,是运行在单一进程上下文中的。但是代码复杂,不能充分利用多核处理器。

    教材学习中的问题和解决过程

    代码调试中的问题和解决过程

    学习进度条

    代码行数(新增/累积) 博客量(新增/累积) 学习时间(新增/累积) 重要成长
    目标 5000行 30篇 400小时
    第一周 47/100 1/1 10/10
    第二周 180/200 1/1 10/10
    第三周 200/300 1/1 10/10
    第五周 190/300 1/1 10/10
    第六周 220/300 2/2 10/10
    第七周 320/500 2/2 10/10
    第八周 320/500 3/3 10/10

    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

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/tyn5304/p/7822761.html
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