2017-2018-1 20155202 《信息安全系统设计基础》第14周学习总结

==深入理解第11章：网络编程==：

网络编程背景：

• Internet的应用范围由最早的军事、国防，扩展到美国国内的学术机构，进而迅速覆盖了全球的各个领域，运营性质也由科研、教育为主逐渐转向商业化。
• 在科学研究中，经常碰到“种瓜得豆”的事情，Internet的出现也正是如此：它的原型是1969年美国国防部远景研究规划局（Advanced Research Projects Agency）为军事实验用而建立的网络，名为ARPANET，初期只有四台主机，其设计目标是当网络中的一部分因战争原因遭到破 坏时，其余部分仍能正常运行；80年代初期ARPA和美国国防部通信局研制成功用于异构网络的TCP/IP协议并投入使用；1986年在美国国会科学基金会（National Science Foundation)的支持下，用高速通信线路把 分布在各地的一些超级计算机连接起来，以NFSNET接替ARPANET；进而又经过十几年的发展形成Internet。
• 90年代初，中国作为第71个国家级网加入Internet，我国已经开放了Internet，通过中国公用互连网络(CHINANET)或中国教育科研计算机网(CERNET)都可与Internet联通。只要有一台微机，一部调制解调器和一部国内直拨电话就能够很方便地享受到Internet的资源；这是Internet逐步"爬"入普通人家的原因之一；原因之二，友好的用户界面、丰富的信息资源、贴近生活的人情化感受使非专业的家庭用户既做到应用自如，又能大饱眼福，甚至利用它为自己的工作、学习、生活锦上添花，真正做到"足不出户，可成就天下事，潇洒作当代人"。
• 网络的神奇作用吸引着越来越多的用户加入其中，正因如此，网络的承受能力也面临着越来越严峻的考验―从硬件上、软件上、所用标准上......，各项技术都需要适时应势，对应发展，这正是网络迅速走向进步的催化剂。到了今天，Internet能够负担如此众多用户的参与，说明我们的网络技术已经成长到了相当成熟的地步，用户自己也能耳闻目睹不断涌现的新名词、新概念。但这还不是终结，仅仅是历史长河的一段新纪元的开始而已。
• 

客户端一服务器编程模型

每个网络应用都是基于客户端一服务器模型的

采用这个模型，一个应用是由一个服务器进程和一个或者多个客户端进程组成。服务器管理某种资源，并且通过操作这种资源来为它的客户端提供某种服务。例如，一个Web服务器管理着一组磁盘文件，它会代表客户端进行检索和执行。一个FTP服务器管理着一组磁盘文件，它会为客户端进行存储和检索。相似地，一个电子邮件服务器管理着一些文件，它为客户端进行读和更新。客户端一服务器模型中的基本操作是事务(transaction)。一个客户端一服务器事务由以下四步组成。

• 1)当一个客户端需要服务时，它向服务器发送一个请求，发起一个事务。例如，当Web浏览器需要一个文件时，它就发送一个请求给Web服务器。
• 2)服务器收到请求后，解释它，并以适当的方式操作它的资源。例如，当Web服务 器收到浏览器发出的请求后，它就读一个磁盘文件。
• 3)服务器给客户端发送一个响应，并等待下一个请求。例如，Web服务器将文件发送回客户端。
• 4)客户端收到响应并处理它。例如，当Web浏览器收到来自服务器的一页后，就在

  屏幕上显示此页。

==socket编程：==

==1、网络中进程之间如何通信？==

本地的进程间通信（IPC）有很多种方式，但可以总结为下面4类：

1. 消息传递（管道、FIFO、消息队列）
2. 同步（互斥量、条件变量、读写锁、文件和写记录锁、信号量）
3. 共享内存（匿名的和具名的）
4. 远程过程调用（Solaris门和Sun RPC）

• 网络中进程之间如何通信？首要解决的问题是如何唯一标识一个进程，否则通信无从谈起！在本地可以通过进程PID来唯一标识一个进程，但是在网络中这是行不通的。其实TCP/IP协议族已经帮我们解决了这个问题，网络层的“ip地址”可以唯一标识网络中的主机，而传输层的“协议+端口”可以唯一标识主机中的应用程序（进程）。这样利用三元组（ip地址，协议，端口）就可以标识网络的进程了，网络中的进程通信就可以利用这个标志与其它进程进行交互。
• 使用TCP/IP协议的应用程序通常采用应用编程接口：UNIXBSD的套接字（socket）和UNIX System V的TLI（已经被淘汰），来实现网络进程之间的通信。就目前而言，几乎所有的应用程序都是采用socket，而现在又是网络时代，网络中进程通信是无处不在，这就是我为什么说“一切皆socket”。

==2、什么是Socket？==

• [ ] 道网络中的进程是通过socket来通信的，那什么是socket呢？socket起源于Unix，而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”，都可以用“打开open –> 读写write/read –> 关闭close”模式来操作。我的理解就是Socket就是该模式的一个实现，socket即是一种特殊的文件，一些socket函数就是对其进行的操作（读/写IO、打开、关闭）

==3.1、socket()函数==

额

int socket(int domain, int type, int protocol);

• socket函数对应于普通文件的打开操作。普通文件的打开操作返回一个文件描述字，而socket()用于创建一个socket描述符（socket descriptor）

  ，它唯一标识一个socket。这个socket描述字跟文件描述字一样，后续的操作都有用到它，把它作为参数，通过它来进行一些读写操作。

• 正如可以给fopen的传入不同参数值，以打开不同的文件。创建socket的时候，也可以指定不同的参数创建不同的socket描述符，socket函数的三个参数分别为：

1. domain：即协议域，又称为协议族（family）。常用的协议族有，AF_INET、AF_INET6、AF_LOCAL（或称AF_UNIX，Unix域socket）、AF_ROUTE等等。协议族决定了socket的地址类型，在通信中必须采用对应的地址，如AF_INET决定了要用ipv4地址（32位的）与端口号（16位的）的组合、AF_UNIX决定了要用一个绝对路径名作为地址。
2. type：指定socket类型。常用的socket类型有，SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW、SOCK_PACKET、SOCK_SEQPACKET等等（socket的类型有哪些？）。
3. protocol：故名思意，就是指定协议。常用的协议有，IPPROTO_TCP、IPPTOTO_UDP、IPPROTO_SCTP、IPPROTO_TIPC等，它们分别对应TCP传输协议、UDP传输协议、STCP传输协议、TIPC传输协议（这个协议我将会单独开篇讨论！）。

• 注意：并不是上面的type和protocol可以随意组合的，如SOCK_STREAM不可以跟IPPROTO_UDP组合。当protocol为0时，会自动选择type类型对应的默认协议。
• 当我们调用socket创建一个socket时，返回的socket描述字它存在于协议族（address family，AF_XXX）空间中，但没有一个具体的地址。如果想要给它赋值一个地址，就必须调用bind()函数，否则就当调用connect()、listen()时系统会自动随机分配一个端口。

  3.2、bind()函数

  正如上面所说bind()函数把一个地址族中的特定地址赋给socket。例如对应AF_INET、AF_INET6就是把一个ipv4或ipv6地址和端口号组合赋给socket。

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

函数的三个参数分别为：

sockfd：即socket描述字，它是通过socket()函数创建了，唯一标识一个socket。bind()函数就是将给这个描述字绑定一个名字。

addr：一个const struct sockaddr *指针，指向要绑定给sockfd的协议地址。这个地址结构根据地址创建socket时的地址协议族的不同而不同，如ipv4对应的是：

struct sockaddr_in {
    sa_family_t    sin_family; /* address family: AF_INET */
    in_port_t      sin_port;   /* port in network byte order */
    struct in_addr sin_addr;   /* internet address */
};

/* Internet address. */
struct in_addr {
    uint32_t       s_addr;     /* address in network byte order */
};
ipv6对应的是：
struct sockaddr_in6 {
    sa_family_t     sin6_family;   /* AF_INET6 */
    in_port_t       sin6_port;     /* port number */
    uint32_t        sin6_flowinfo; /* IPv6 flow information */
    struct in6_addr sin6_addr;     /* IPv6 address */
    uint32_t        sin6_scope_id; /* Scope ID (new in 2.4) */
};

struct in6_addr {
    unsigned char   s6_addr[16];   /* IPv6 address */
};
Unix域对应的是：
#define UNIX_PATH_MAX    108

struct sockaddr_un {
    sa_family_t sun_family;               /* AF_UNIX */
    char        sun_path[UNIX_PATH_MAX];  /* pathname */
};

addrlen：对应的是地址的长度。

• 通常服务器在启动的时候都会绑定一个众所周知的地址（如ip地址+端口号），用于提供服务，客户就可以通过它来接连服务器；而客户端就不用指定，有系统自动分配一个端口号和自身的ip地址组合。这就是为什么通常服务器端在listen之前会调用bind()，而客户端就不会调用，而是在connect()时由系统随机生成一个。

网络字节序与主机字节序

• 主机字节序就是我们平常说的大端和小端模式：不同的CPU有不同的字节序类型，这些字节序是指整数在内存中保存的顺序，这个叫做主机序。引用标准的Big-Endian和Little-Endian的定义如下：

a) Little-Endian就是低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端。
　　b) Big-Endian就是高位字节排放在内存的低地址端，低位字节排放在内存的高地址端。

• 网络字节序：4个字节的32 bit值以下面的次序传输：首先是0～7bit，其次8～15bit，然后16～23bit，最后是24~31bit。这种传输次序称作大端字节序。由于TCP/IP首部中所有的二进制整数在网络中传输时都要求以这种次序，因此它又称作网络字节序。字节序，顾名思义字节的顺序，就是大于一个字节类型的数据在内存中的存放顺序，一个字节的数据没有顺序的问题了。
• 所以：在将一个地址绑定到socket的时候，请先将主机字节序转换成为网络字节序，而不要假定主机字节序跟网络字节序一样使用的是Big-Endian。由于这个问题曾引发过血案！公司项目代码中由于存在这个问题，导致了很多莫名其妙的问题，所以请谨记对主机字节序不要做任何假定，务必将其转化为网络字节序再赋给socket。
  

  listen()、connect()函数

• 如果作为一个服务器，在调用socket()、bind()之后就会调用listen()来监听这个socket，如果客户端这时调用connect()发出连接请求，服务器端就会接收到这个请求。

int listen(int sockfd, int backlog);
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

• listen函数的第一个参数即为要监听的socket描述字，第二个参数为相应socket可以

  排队的最大连接个数。socket()函数创建的socket默认是一个主动类型的，listen函数将socket变为被动类型的，等待客户的连接请求。

• connect函数的第一个参数即为客户端的socket描述字，第二参数为服务器的socket地址，第三个参数为socket地址的长度。客户端通过调用connect函数来建立与TCP服务器的连接。

accept()函数

• TCP服务器端依次调用socket()、bind()、listen()之后，就会监听指定的socket地址了。TCP客户端依次调用socket()、connect()之后就想TCP服务器发送了一个连接请求。TCP服务器监听到这个请求之后，就会调用accept()函数取接收请求，这样连接就建立好了。之后就可以开始网络I/O操作了，即类同于普通文件的读写I/O操作。
• 

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

• accept函数的第一个参数为服务器的socket描述字，第二个参数为指向struct sockaddr *的指针，用于返回客户端的协议地址，第三个参数为协议地址的长度。如果accpet成功，那么其返回值是由内核自动生成的一个全新的描述字，代表与返回客户的TCP连接。
• 注意：accept的第一个参数为服务器的socket描述字，是服务器开始调用socket()函数生成的，称为监听socket描述字；而accept函数返回的是已连接的socket描述字。一个服务器通常通常仅仅只创建一个监听socket描述字，它在该服务器的生命周期内一直存在。内核为每个由服务器进程接受的客户连接创建了一个已连接socket描述字，当服务器完成了对某个客户的服务，相应的已连接socket描述字就被关闭。

read()、write()等函数

万事具备只欠东风，至此服务器与客户已经建立好连接了。可以调用网络I/O进行读写操作了，即实现了网咯中不同进程之间的通信！网络I/O操作有下面几组：

1. read()/write()
2. recv()/send()
3. readv()/writev()
4. recvmsg()/sendmsg()
5. recvfrom()/sendto()

• 我推荐使用recvmsg()/sendmsg()函数，这两个函数是最通用的I/O函数，实际上可以把上面的其它函数都替换成这两个函数。它们的声明如下：

#include <unistd.h>

       ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
       ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

       #include <sys/types.h>
       #include <sys/socket.h>

       ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
       ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);

       ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
                      const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
       ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
                        struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);

       ssize_t sendmsg(int sockfd, const struct msghdr *msg, int flags);
       ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);

read函数

• 是负责从fd中读取内容.当读成功时，read返回实际所读的字节数，如果返回的值是0表示已经读到文件的结束了，小于0表示出现了错误。如果错误为EINTR说明读是由中断引起的，如果是ECONNREST表示网络连接出了问题。

write函数

• 将buf中的nbytes字节内容写入文件描述符fd.成功时返回写的字节数。失败时返回-1，并设置errno变量。 在网络程序中，当我们向套接字文件描述符写时有俩种可能。1)write的返回值大于0，表示写了部分或者是全部的数据。2)返回的值小于0，此时出现了错误。我们要根据错误类型来处理。如果错误为EINTR表示在写的时候出现了中断错误。如果为EPIPE表示网络连接出现了问题(对方已经关闭了连接)。
• 其它的我就不一一介绍这几对I/O函数了，具体参见man文档或者baidu、Google，下面的例子中将使用到send/recv。

close()函数

在服务器与客户端建立连接之后，会进行一些读写操作，完成了读写操作就要关闭相应的socket描述字，好比操作完打开的文件要调用fclose关闭打开的文件。

#include <unistd.h>
int close(int fd);

• close一个TCP socket的缺省行为时把该socket标记为以关闭，然后立即返回到调用进程。该描述字不能再由调用进程使用，也就是说不能再作为read或write的第一个参数。
• 注意：close操作只是使相应socket描述字的引用计数-1，只有当引用计数为0的时候，才会触发TCP客户端向服务器发送终止连接请求。

socket中TCP的三次握手建立连接详解

我们知道tcp建立连接要进行“三次握手”，即交换三个分组。大致流程如下：

1. 客户端向服务器发送一个SYN J

   服务器向客户端响应一个SYN K，并对SYN J进行确认ACK J+1

   客户端再想服务器发一个确认ACK K+1

   只有就完了三次握手，但是这个三次握手发生在socket的那几个函数中呢？请看下图：

socket中发送的TCP三次握手

• [x] 从图中可以看出，当客户端调用connect时，触发了连接请求，向服务器发送了SYN J包，这时connect进入阻塞状态；服务器监听到连接请求，即收到SYN J包，调用accept函数接收请求向客户端发送SYN K ，ACK J+1，这时accept进入阻塞状态；客户端收到服务器的SYN K ，ACK J+1之后，这时connect返回，并对SYN K进行确认；服务器收到ACK K+1时，accept返回，至此三次握手完毕，连接建立。
• 总结：客户端的connect在三次握手的第二个次返回，而服务器端的accept在三次握手的第三次返回。
  

  socket中TCP的四次握手释放连接详解

• 上面介绍了socket中TCP的三次握手建立过程，及其涉及的socket函数。现在我们介绍socket中的四次握手释放连接的过程，请看下图：
• 

1. 某个应用进程首先调用close主动关闭连接，这时TCP发送一个FIN M；
2. 另一端接收到FIN M之后，执行被动关闭，对这个FIN进行确认。它的接收也作为文件结束符传递给应用进程，因为FIN的接收意味着应用进程在相应的连接上再也接收不到额外数据；
3. 一段时间之后，接收到文件结束符的应用进程调用close关闭它的socket。这导致它的TCP也发送一个FIN N；
4. 接收到这个FIN的源发送端TCP对它进行确认。
   

   这样每个方向上都有一个FIN和ACK。

==代码详解==：

==客户端：==

#include "stdafx.h"
#include <winsock2.h>
#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
#pragma  comment(lib,"ws2_32.lib")
int main(int argc, char* argv[])
{
    int i;
    WORD sockVersion = MAKEWORD(2,2);
    WSADATA data;
    if(WSAStartup(sockVersion, &data) != 0)
    {
        return 0;
    }

    SOCKET sclient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
    if(sclient == INVALID_SOCKET)
    {
        printf("invalid socket !");

        return 0;
    }

   struct   sockaddr_in serAddr;                    //地址结构体
    serAddr.sin_family = AF_INET;
    serAddr.sin_port = htons(20155202);
    serAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    if (connect(sclient, (struct sockaddr *)&serAddr, sizeof(serAddr)) == SOCKET_ERROR)
    {
        printf("connect error !");
        closesocket(sclient);
        return 0;
    }
int ret=0;
char sendData[255];
char recData[255];
  printf("你好，TCP服务端，我是客户端!\n");
    while(ret!=-1)
    {
    gets(sendData);
    send(sclient, sendData, strlen(sendData), 0);              //发送

     ret = recv(sclient, recData, 255, 0);                      //接收

                   if(ret > 0)
             {
                  printf("server : ");
                  recData[ret] = 0x00;                 //打印
                   puts(recData);

           }
    }

    WSACleanup();
    return 0;
}

==服务器==

#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <winsock2.h>
#include<stdlib.h>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")

int main(int argc, char* argv[])
{
    //初始化WSA
    WORD sockVersion = MAKEWORD(2,2);
    WSADATA wsaData;
    if(WSAStartup(sockVersion, &wsaData)!=0)
    {
        return 0;
    }
    //创建套接字
    SOCKET slisten = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
    if(slisten == INVALID_SOCKET)
    {
        printf("socket error !");
        return 0;
    }

    //绑定IP和端口
    struct  sockaddr_in sin;
    sin.sin_family = AF_INET;
    sin.sin_port = htons(20155202);
    sin.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
    if(bind(slisten, (LPSOCKADDR)&sin, sizeof(sin)) == SOCKET_ERROR)
    {
        printf("bind error !");
    }

    //开始监听
    if(listen(slisten, 5) == SOCKET_ERROR)
    {
        printf("listen error !");
        return 0;
    }

    //循环接收数据
    SOCKET sClient;
struct    sockaddr_in remoteAddr;
    int nAddrlen = sizeof(remoteAddr);
    char revData[255];
    while (1)
    {
        printf(" 正在连接客户端...\n");
        sClient = accept(slisten, (SOCKADDR *)&remoteAddr, &nAddrlen);
        if(sClient == INVALID_SOCKET)
        {
            printf("accept error !");
            continue;
        }
        printf("接受到一个连接：%s \r\n", inet_ntoa(remoteAddr.sin_addr));
int ret=0;
char  sendData[255];
      while(ret!=-1)
        {
                                                   //接收数据
         ret = recv(sClient, revData, 255, 0);
        if(ret > 0)
        {
            revData[ret] = NULL;
        printf("Client : ");    puts(revData);
        }
                                                   //发送数据
        gets(sendData);
        send(sClient, sendData, strlen(sendData), 0);
        }
    }
    closesocket(slisten);
    WSACleanup();
    return 0;
}

==运行结果==：

在此基础上我又进行了写操作，使得客户端和服务器之间可以传送任意类型的文件，具体实现如下：

==客户端：==

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <WinSock2.h>

#define BUF_SIZE 1024
int main(){

    char filename[100] = {0};  //文件名

    WSADATA wsaData;
    WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);

    SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM,0);
    struct  sockaddr_in sockAddr;

    sockAddr.sin_family = AF_INET;
    sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    sockAddr.sin_port = htons(5202);

    printf("你好服务器，我是客户端\n");

    connect(sock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));

printf("\n服务器像您发送文件请求\n\n您想要接收文件保存到 ： \n ");
//输入文件名，看文件是否能创建成功
    gets(filename);
    FILE *fp = fopen(filename, "wb");  //以二进制方式打开文件
    if(fp == NULL){
        printf(" 创建文件失败，请按任意键继续 !\n");
        system("pause");
        exit(0);
    }

    //循环接收数据，直到文件传输完毕
    char buffer[BUF_SIZE] = {0};  //文件缓冲区
    int zishu;
    printf("\n正在接收写入数据\n");
    while( (zishu = recv(sock, buffer, BUF_SIZE, 0)) > 0 ){
        fwrite(buffer, zishu, 1, fp);
    }
    puts("\n文件接收完毕\n");
    //文件接收完毕后直接关闭套接字，无需调用shutdown()
    fclose(fp);
    closesocket(sock);
    WSACleanup();
    system("pause");
    return 0;
}

==服务器==

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <winsock2.h>

#define BUF_SIZE 10240
int main(){

    //初始化WSA
    WSADATA wsaData;
    WSAStartup( MAKEWORD(2, 2), &wsaData);

    SOCKET servSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    struct sockaddr_in sockAddr;

    sockAddr.sin_family = AF_INET;
    sockAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    sockAddr.sin_port = htons(5202);

    bind(servSock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));

    listen(servSock, 20);

    SOCKADDR clntAddr;

    int nSize = sizeof(SOCKADDR);

printf(" 服务器20155202  等待客户端连接...\n");

    SOCKET clntSock = accept(servSock, &clntAddr, &nSize);
    printf("\n接收到客户端来电\n");

  //先检查文件是否存在
    char filename[BUF_SIZE]; //文件名
    printf("\n输入你想传送的文件名\n");
    gets(filename);
    FILE *fp = fopen(filename, "rb");
    if(fp == NULL){
        printf("\n没那个文件!\n");
        system("pause");
        exit(0);
    }
    printf("\n正在上传至服务器\n");

    //循环发送数据，直到文件结尾
    char buffer[BUF_SIZE] = {0};  //缓冲区
    int zishu;
    while( (zishu = fread(buffer, 1, BUF_SIZE, fp)) > 0 ){
        send(clntSock, buffer, zishu, 0);
    }
    shutdown(clntSock, SD_SEND);  //文件读取完毕，断开输出流
    printf("\n正在上传文件至客户端\n");
    recv(clntSock, buffer, BUF_SIZE, 0);
    printf("\文件发送完毕\n\n");
    fclose(fp);

    closesocket(clntSock);
    closesocket(servSock);
    WSACleanup();
    system("pause");
    return 0;
}

==结果截图==：

本章问题：

• 问题1：多线程编译时候线程间工作时间顺序？还有pthread_join函数中*retval指针返回值是什么？
• 问题1解决方案：我编了一个多线程程序来直观表现：
• 
• 
  ##### 由此看出线程之间执行顺序随机，每次变化不一样，pthread_join函数中*retval指针返回指向存储线程返回值的变量，如果成功返回，返回0，否则返回errcode
• 
• 
• 测试代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#define NLOOP 50
int counter;
void *doit( void * );
int main(int argc, char **argv)
{
    pthread_t tidA, tidB;

    pthread_create( &tidA ,NULL, &doit,(void *)"衛彥忻\n");
    pthread_create( &tidB ,NULL, &doit,(void *)"張旭");

    pthread_join( tidA, NULL );
    pthread_join( tidB, NULL );

    return 0;
}
void * doit( void * vptr)
{
    int i, val;

    for ( i=0; i<NLOOP; i++ ) {
        //val = counter++;
        //printf("%x: %d \n", (unsigned int) pthread_self(), val + 1);
        //counter = val + 1;
printf("%s",vptr);
    }

}

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  • 我结对的搭档：吕宇轩 20155239

    他的问题：

    问题1：SEQ是什么？

    - 问题1解决方案：

• SEQ是 Sequential CPU的实现,表现在指令的执行要依次经历各个阶段(Fetch->Decode->Execut->Memory->WriteBack->PC Update).每一个指令在一个时钟周期内完成
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问题2：如何将一个字节序列转变成汇编代码？

问题2解决方案：我的理解是：汇编代码最左边是地址序列，所以一定要有首地址，然后根据表格规则 去寻找指令对应的格式，例如 练习题4.1中 irmovl $15,%ebx,根据指令描述

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• 确定指令格式，开头为30F,然后看寄存器为%ebx,则对应数字3，所以为30F3,最后数字15的16进制输出为0x0000000f,根据小端原则汇编代码反过来写0f000000,所以完整汇编代码为30f30f000000，加上句首地址，为0x100: 30f30f000000

代码调试中的问题和解决过程

• 问题1：多线程编译时候线程间工作时间顺序？还有pthread_join函数中*retval指针返回值是什么？
• 问题1解决方案：我编了一个多线程程序来直观表现：
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  ##### 由此看出线程之间执行顺序随机，每次变化不一样，pthread_join函数中*retval指针返回指向存储线程返回值的变量，如果成功返回，返回0，否则返回errcode
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• 测试代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#define NLOOP 50
int counter;
void *doit( void * );
int main(int argc, char **argv)
{
    pthread_t tidA, tidB;

    pthread_create( &tidA ,NULL, &doit,(void *)"衛彥忻\n");
    pthread_create( &tidB ,NULL, &doit,(void *)"張旭");

    pthread_join( tidA, NULL );
    pthread_join( tidB, NULL );

    return 0;
}
void * doit( void * vptr)
{
    int i, val;

    for ( i=0; i<NLOOP; i++ ) {
        //val = counter++;
        //printf("%x: %d \n", (unsigned int) pthread_self(), val + 1);
        //counter = val + 1;
printf("%s",vptr);
    }

}

• 问题2：如何查看Y86-64汇编代码？
• 问题2解决方案：
  

  安装一个Y86模拟器

一、下载Y86模拟器

• 模拟器下载网址 http://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/413/sim.tar

二、安装词法分析工具

• 在终端输入

  sudo apt-get install bison flex

三、安装Tcl/Tk 支持图形界面

继续输入：

sudo apt-get install tcl8.5-dev tk8.5-dev tcl8.5 tk8.5

四、解压sim.tar压缩包

• 终端输入：tar xf sim.tar
• 修改mkaefile文件（sim文件夹下） 用文档方式打开
• GUIMODE=-DHAS_GUI
• TKLIBS=-L/usr/lib/ -ltk8.5 -ltcl8.5
• TKINC=-I/usr/include/tcl8.5

五、编译

• 进入sim目录：cd sim
• 在sim目录下终端输入：make clean
• 在sim目录下终端输入：make

  

  六、运行图形界面

• 以pism为例
• 进入pipe目录：cd pipe
• 运行图形界面：

  ./psim -t -g ../y86-code/asum.yo

  

  进入Y86-code 测试一下是否可以使用

  

  perfect,可以了

其他（感悟、思考等，可选）

学习了网络编程让我知道了客户端和服务器之间的交互的具体步骤，也让我对各类聊天软件有了更加深刻的了解。

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:33小时
• • 实际学习时间:20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
• 网络编程学习笔记一：Socket编程