常见概念整理

 并行和并发

并行是指两个或者多个事件在同一时刻发生;
并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生;

线程的基本知识

线程的定义:
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
线程的状态:1.新建 2.就绪 3.运行 4.阻塞 5.死亡
(1) 就绪状态:进程已获得除处理机外的所需资源,等待执行。
(2) 备用状态:特定处理器的执行对象,系统中每个处理器上只能有一个处于备用状态的线程。
(3) 运行状态:完成描述表切换,线程进入运行状态,直到内核抢先、时间片用完、线程终止或进行等待状态。
(4) 等待状态:线程等待对象句柄,以同步它的执行。等待结束时,根据优先级进入运行、就绪状态。
(5) 转换状态:线程在准备执行而其内核堆栈处于外存时,线程进入转换状态;当其内核堆栈调回内存,线程进入就绪状态。
(6) 终止状态:线程执行完就进入终止状态;如执行体有一指向线程对象的指针,可将线程对象重新初始化,并再次使用。


  线程的优点
引入线程的好处:
1 创建一个新线程花费的时间少。
2 两个线程(在同一进程中的)的切换时间少。
3 由于同一个进程内的线程共享内存和文件,所以线程之间互相通信不必调用内核。
4 线程能独立执行,能充分利用和发挥处理机与外围设备并行工作的能力。


  线程的通信方式

同一进程中线程的通信方式:全局变量和消息


  互斥与同步
 

互斥和同步是两个紧密相关而又容易混淆的概念。
互斥:是指某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问,具有唯一性和排它性。但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序,即访问是无序的。
同步:是指在互斥的基础上(大多数情况),通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。在大多数情况下,同步已经实现了互斥,特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问者同时访问资源,如“第一类读写者模型”。


  线程的同步
 

线程间同步什么作用?解决线程并发的问题
线程的同步方式;原子访问 关键段  互斥量  事件 信号量

1、临界区:通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码,速度快,适合控制数据访问。在任意时刻只允许一个线程对共享资源进行访问,如果有多个线程试图访问公共资源,那么在有一个线程进入后,其他试图访问公共资源的线程将被挂起,并一直等到进入临界区的线程离开,临界区在被释放后,其他线程才可以抢占。 
2、互斥量:采用互斥对象机制。 只有拥有互斥对象的线程才有访问公共资源的权限,因为互斥对象只有一个,所以能保证公共资源不会同时被多个线程访问。互斥不仅能实现同一应用程序的公共资源安全共享,还能实现不同应用程序的公共资源安全共享 
3、信号量:它允许多个线程在同一时刻访问同一资源,但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目 
4、事 件: 通过通知操作的方式来保持线程的同步,还可以方便实现对多个线程的优先级比较的操作


  死锁
 

所谓死锁: 是指两个或两个以上的进程在执行过程中,因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。
    
那么为什么会产生死锁呢?
1.因为系统资源不足。
2.进程运行推进的顺序不合适。    
3.资源分配不当。

产生死锁的条件有四个:
1.互斥条件:所谓互斥就是进程在某一时间内独占资源。
2.请求与保持条件:一个进程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放。
3.不剥夺条件:进程已获得资源,在末使用完之前,不能强行剥夺。
4.循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

死锁的条件
互斥条件(Mutual exclusion):资源不能被共享,只能由一个进程使用。
请求与保持条件(Hold and wait):已经得到资源的进程可以再次申请新的资源。
非剥夺条件(No pre-emption):已经分配的资源不能从相应的进程中被强制地剥夺。
循环等待条件(Circular wait):系统中若干进程组成环路,改环路中每个进程都在等待相邻进程正占用的资源。

处理死锁的策略
1.忽略该问题。例如鸵鸟算法,该算法可以应用在极少发生死锁的的情况下。为什么叫鸵鸟算法呢,因为传说中鸵鸟看到危险就把头埋在地底下,可能鸵鸟觉得看不到危险也就没危险了吧。跟掩耳盗铃有点像。
2.检测死锁并且恢复。
3.仔细地对资源进行动态分配,以避免死锁。
4.通过破除死锁四个必要条件之一,来防止死锁产生。


  线程池

线程池:
线程池是一种多线程处理形式,处理过程中将任务添加到队列,然后在创建线程后自动启动这些任务

原理:
线程池是预先创建线程的一种技术。线程池在还没有任务到来之前,创建一定数量的线程,放入空闲队列中。这些线程都是处于睡眠状态,即均为启动,不消耗CPU,而只是占用较小的内存空间。当请求到来之后,缓冲池给这次请求分配一个空闲线程,把请求传入此线程中运行,进行处理。当预先创建的线程都处于运行状态,即预制线程不够,线程池可以自由创建一定数量的新线程,用于处理更多的请求。当系统比较闲的时候,也可以通过移除一部分一直处于停用状态的线程。

简单线程池的设计
一个典型的线程池,应该包括如下几个部分:
1、线程池管理器(ThreadPool),用于启动、停用,管理线程池
2、工作线程(WorkThread),线程池中的线程
3、请求接口(WorkRequest),创建请求对象,以供工作线程调度任务的执行
4、请求队列(RequestQueue),用于存放和提取请求
5、结果队列(ResultQueue),用于存储请求执行后返回的结果


线程池的注意事项
虽然线程池是构建多线程应用程序的强大机制,但使用它并不是没有风险的。在使用线程池时需注意线程池大小与性能的关系,注意并发风险、死锁、资源不足和线程泄漏等问题。
(1)线程池大小。多线程应用并非线程越多越好,需要根据系统运行的软硬件环境以及应用本身的特点决定线程池的大小。一般来说,如果代码结构合理的话,线程数目与CPU 数量相适合即可。如果线程运行时可能出现阻塞现象,可相应增加池的大小;如有必要可采用自适应算法来动态调整线程池的大小,以提高CPU 的有效利用率和系统的整体性能。
(2)并发错误。多线程应用要特别注意并发错误,要从逻辑上保证程序的正确性,注意避免死锁现象的发生。
(3)线程泄漏。这是线程池应用中一个严重的问题,当任务执行完毕而线程没能返回池中就会发生线程泄漏现象。



  createthread 与 beginthreadex  的区别

createthread 创建线程,如果在线程函数中,只使用系统API函数,然后正常运行。正常结束。
如果在线程函数中,使用了静态运行时库函数(strtok()),那么它会检查你有没有线程的私有内存块,如果没有,系统则会为它申请一个内存块。当线程结束时,由于使用的是静态运行时库,所以系统不会向它发送结束通知。导致内存泄露。

如果在线程函数中,使用了动态运行时库函数,那么它会检查你有没有线程的私有内存块,如果没有,系统则会为它申请一个内存块。当线程结束时,由于使用的是动态运行时库,所以系统会向它发送结束通知,则它会释放内存块。不会导致内存泄露。

beginthread 在调用createthread 之前,就会申请一个内存块。在endthread 中,exitthread 之前,就会释放内存块。所以不会泄露。


beginthread:创建线程可能返回无效的句柄(由于线程函数快速返回),当线程函数返回时,系统会调用endthread,在这个函数中会关闭句柄,所有不需要自己关闭句柄。
beginthreadex :创建线程成功一定会返回有效的句柄,而线程函数结束,系统会调用endthreadex,这个函数不会关闭句柄,所以,线程创建者一定要关闭创建线程返回的句柄。


  内核对象

    内核对象是系统提供的用户模式下代码与内核模式下代码进行交互的基本接口。软件开发人员会经常的创建、打开和操作内核对象。
为了管理应用程序,系统有必要维护一些不允许用户应用程序直接访问的数据。一个内核对象是一块内核分配的内存,它只能被运行在内核模式下的代码访问。内核对象记录的数据在整个系统中只有一份,所以它们也称为系统资源。 
使用内核对象是应用程序和系统内核进行交互的重要方式之一。对于每一个内核对象,Windows 都提供了在其上操作的 API  函数,这些 API  函数使应用程序有机会读或者写系统数据,但这一切都是在系统的监视下进行的。内核对象中的数据包含了此对象的状态信息。有一些信息(如安全属性、使用计数等)对所有的对象都是适用的,但是它们当中的大部分信息是不一样的。 
    内核对象和普通的数据结构间的最大的区别是其内部数据结构是隐藏的,必须调用一个对象服务才能从此对象中得到数据,或者是向其输入数据,而不能直接读或者改变对象内部的数据。增加这些限制来保证内核对象包含一致的状态。此限制也允许 Windows  在不打断任何应用程序的情况下来添加、移除或改变这些结构中成员的值。
引入内核对象以后,系统可以方便地完成下面 4 个任务:
(1)    为系统资源提供可识别的名字。
(2)    在进程之间共享资源和数据。
(3)    保护资源不会被未经认可的代码访问。
(4)    跟踪对象的引用情况。这使得系统知道什么时候一个对象不再被使用了,以便释放它占用的空间。

    内核对象的数据结构仅能够从内核模式访问,所以直接在内存中定位这些数据结构对应用 程序来说是不可能的。应用程序必须使用API 函数访问内核对象。调用函数创建内核对象时, 函数会返回标识此内核对象的句柄。可以想象此句柄是一个能够被进程中任何线程使用的一个 不透明的值,许多 API 函数需要以它作为参数,以便系统知道要操作哪一个内核对象。为了使系统稳定,这些句柄是进程相关的,也就是仅对创建该内核对象的进程有效。如果 将一个句柄值通过某种机制传给其他进程中的线程,那么,该线程以此句柄为参数调用相关函数时就会失败。
    内核对象是进程内的资源,使用计数属性指明进程对特定内核对象的引用次数,当系统发 现引用次数是 0 时,它就会自动关闭资源。事实上这种机制是很简单的,一个进程在第一次创 建内核对象的时候,系统为进程分配内核对象资源,并将该内核对象的使用计数属性初始化为1;以后每次打开这个内核对象,系统就会将使用计数加 1,如果关闭它,系统将使用计数减 1,减到 0 就说明进程对这个内核对象的所有引用都已关闭,系统应该释放此内核对象资源。


  _stdcall  _cdecl
 

31.    __stdcanll是新标准C/C++函数的调用方法。从底层上说,使用这种调用方法参数的进栈顺序和标准C调用(__cdecl方法)是一样的,都是从右到左,但是__stdcanll采用自动清栈的方式,而__cdecl采用的是手工清栈方式。Windows规定,凡是由它来负责调用的函数都必须定义为__stdcanll类型。ThreadProc是一个回调函数,即由windows系统来负责调用的函数,所以函数应定义为__stdcanll类型。注意,如果没有显示说明的话,函数的调用方式是__cdecl。

  进程

进程的定义:
进程是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它可以申请和拥有系统资源,是一个动态的概念,是一个活动的实体。它不只是程序的代码,还包括当前的活动,通过程序计数器的值和处理寄存器的内容来表示。


  进程与线程的区别
 

进程和线程的关系:
(1)一个线程只能属于一个进程,而一个进程可以有多个线程,但至少有一个线程。
(2)资源分配给进程,同一进程的所有线程共享该进程的所有资源。
(3)线程在执行过程中,需要协作同步。不同进程的线程间要利用消息通信的办法实现同步。
(4)处理机分给线程,即真正在处理机上运行的是线程。
(5)线程是指进程内的一个执行单元,也是进程内的可调度实体。
线程与进程的区别:
(1)调度:线程作为调度和分配的基本单位,进程作为拥有资源的基本单位。
(2)并发性:不仅进程之间可以并发执行,同一个进程的多个线程之间也可以并发执行。
(3)拥有资源:进程是拥有资源的一个独立单位,线程不拥有系统资源,但可以访问隶属于进程的资源。
(4)系统开销:在创建或撤销进程的时候,由于系统都要为之分配和回收资源,导致系统的明显大于创建或撤销线程时的开销。但进程有独立的地址空间,进程崩溃后,在保护模式下不会对其他的进程产生影响,而线程只是一个进程中的不同的执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量,但线程之间没有单独的地址空间,一个线程死掉就等于整个进程死掉,所以多进程的程序要比多线程的程序健壮,但是在进程切换时,耗费的资源较大,效率要差些。


  进程通信的方式
 



  进程同步的方式:事件 互斥量 信号量
 


  操作系统作业管理
 

作业

1、 作业:由三部分构成,即程序,数据和作业说明书,它是用户在完成一项任务过程中要求计算机系统所做工作的集合。

2、 作业管理:是对用户提交的诸多作业进行管理,包括作业的组织、控制、和调度等,尽可能高效地利用整个系统的资源。



   常用的操作系统进程调度算法

常用的操作系统进程调度算法
一、先来先服务和短作业(进程)优先调度算法
1.先来先服务调度算法
先来先服务(FCFS)调度算法是一种最简单的调度算法,该算法既可用于作业调度,也可用于进程调度。当在作业调度中采用该算法时,每次调度都是从后备作业队列中选择一个或多个最先进入该队列的作业,将它们调入内存,为它们分配资源、创建进程,然后放入就绪队列。在进程调度中采用FCFS算法时,则每次调度是从就绪队列中选择一个最先进入该队列的进程,为之分配处理机,使之投入运行。该进程一直运行到完成或发生某事件而阻塞后才放弃处理机。

2.短作业(进程)优先调度算法
短作业(进程)优先调度算法SJ(P)F,是指对短作业或短进程优先调度的算法。它们可以分别用于作业调度和进程调度。短作业优先(SJF)的调度算法是从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业,将它们调入内存运行。而短进程优先(SPF)调度算法则是从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程,将处理机分配给它,使它立即执行并一直执行到完成,或发生某事件而被阻塞放弃处理机时再重新调度。

二、高优先权优先调度算法
1.优先权调度算法的类型
为了照顾紧迫型作业,使之在进入系统后便获得优先处理,引入了最高优先权优先(FPF)调度算法。此算法常被用于批处理系统中,作为作业调度算法,也作为多种操作系统中的进程调度算法,还可用于实时系统中。当把该算法用于作业调度时,系统将从后备队列中选择若干个优先权最高的作业装入内存。当用于进程调度时,该算法是把处理机分配给就绪队列中优先权最高的进程,这时,又可进一步把该算法分成如下两种。

1) 非抢占式优先权算法

在这种方式下,系统一旦把处理机分配给就绪队列中优先权最高的进程后,该进程便一直执行下去,直至完成;或因发生某事件使该进程放弃处理机时,系统方可再将处理机重新分配给另一优先权最高的进程。这种调度算法主要用于批处理系统中;也可用于某些对实时性要求不严的实时系统中。

2) 抢占式优先权调度算法

在这种方式下,系统同样是把处理机分配给优先权最高的进程,使之执行。但在其执行期间,只要又出现了另一个其优先权更高的进程,进程调度程序就立即停止当前进程(原优先权最高的进程)的执行,重新将处理机分配给新到的优先权最高的进程。因此,在采用这种调度算法时,是每当系统中出现一个新的就绪进程i 时,就将其优先权Pi与正在执行的进程j 的优先权Pj进行比较。如果Pi≤Pj,原进程Pj便继续执行;但如果是Pi>Pj,则立即停止Pj的执行,做进程切换,使i 进程投入执行。显然,这种抢占式的优先权调度算法能更好地满足紧迫作业的要求,故而常用于要求比较严格的实时系统中,以及对性能要求较高的批处理和分时系统中。

2.高响应比优先调度算法
在批处理系统中,短作业优先算法是一种比较好的算法,其主要的不足之处是长作业的运行得不到保证。如果我们能为每个作业引入前面所述的动态优先权,并使作业的优先级随着等待时间的增加而以速率a 提高,则长作业在等待一定的时间后,必然有机会分配到处理机。该优先权的变化规律可描述为:
操作系统
由于等待时间与服务时间之和就是系统对该作业的响应时间,故该优先权又相当于响应比RP。据此,又可表示为:
操作系统
由上式可以看出:

(1) 如果作业的等待时间相同,则要求服务的时间愈短,其优先权愈高,因而该算法有利于短作业。

(2) 当要求服务的时间相同时,作业的优先权决定于其等待时间,等待时间愈长,其优先权愈高,因而它实现的是先来先服务。

(3) 对于长作业,作业的优先级可以随等待时间的增加而提高,当其等待时间足够长时,其优先级便可升到很高,从而也可获得处理机。简言之,该算法既照顾了短作业,又考虑了作业到达的先后次序,不会使长作业长期得不到服务。因此,该算法实现了一种较好的折衷。当然,在利用该算法时,每要进行调度之前,都须先做响应比的计算,这会增加系统开销。

三、基于时间片的轮转调度算法
1.时间片轮转法
1) 基本原理

在早期的时间片轮转法中,系统将所有的就绪进程按先来先服务的原则排成一个队列,每次调度时,把CPU 分配给队首进程,并令其执行一个时间片。时间片的大小从几ms 到几百ms。当执行的时间片用完时,由一个计时器发出时钟中断请求,调度程序便据此信号来停止该进程的执行,并将它送往就绪队列的末尾;然后,再把处理机分配给就绪队列中新的队首进程,同时也让它执行一个时间片。这样就可以保证就绪队列中的所有进程在一给定的时间内均能获得一时间片的处理机执行时间。换言之,系统能在给定的时间内响应所有用户的请求。

2.多级反馈队列调度算法
前面介绍的各种用作进程调度的算法都有一定的局限性。如短进程优先的调度算法,仅照顾了短进程而忽略了长进程,而且如果并未指明进程的长度,则短进程优先和基于进程长度的抢占式调度算法都将无法使用。而多级反馈队列调度算法则不必事先知道各种进程所需的执行时间,而且还可以满足各种类型进程的需要,因而它是目前被公认的一种较好的进程调度算法。在采用多级反馈队列调度算法的系统中,调度算法的实施过程如下所述。

(1) 应设置多个就绪队列,并为各个队列赋予不同的优先级。第一个队列的优先级最高,第二个队列次之,其余各队列的优先权逐个降低。该算法赋予各个队列中进程执行时间片的大小也各不相同,在优先权愈高的队列中,为每个进程所规定的执行时间片就愈小。例如,第二个队列的时间片要比第一个队列的时间片长一倍,……,第i+1个队列的时间片要比第i个队列的时间片长一倍。

(2) 当一个新进程进入内存后,首先将它放入第一队列的末尾,按FCFS原则排队等待调度。当轮到该进程执行时,如它能在该时间片内完成,便可准备撤离系统;如果它在一个时间片结束时尚未完成,调度程序便将该进程转入第二队列的末尾,再同样地按FCFS原则等待调度执行;如果它在第二队列中运行一个时间片后仍未完成,再依次将它放入第三队列,……,如此下去,当一个长作业(进程)从第一队列依次降到第n队列后,在第n 队列便采取按时间片轮转的方式运行。

(3) 仅当第一队列空闲时,调度程序才调度第二队列中的进程运行;仅当第1~(i-1)队列均空时,才会调度第i队列中的进程运行。如果处理机正在第i队列中为某进程服务时,又有新进程进入优先权较高的队列(第1~(i-1)中的任何一个队列),则此时新进程将抢占正在运行进程的处理机,即由调度程序把正在运行的进程放回到第i队列的末尾,把处理机分配给新到的高优先权进程。


  内部碎片和外部碎片:页式管理 段式管理   段页式
 

为了有效的利用内存,使内存产生更少的碎片,要对内存分页,内存以页为单位来使用,最后一页往往装不满,于是形成了内部碎片。为了共享要分段,在段的换入换出时形成外部碎片,比如5K的段换出后,有一个4k的段进来放到原来5k的地方,于是形成1k的外部碎片。



  静态库与动态库的区别
 

静态库:只包含一个.lib文件(二进制)(这其中包含所有的内容),所有使用静态库的程序,会将静态库德实现拷贝到exe 中,最终,.exe可以脱离静态库独立运行。(代码复用)
动态库:一般包含两个文件。一个叫引入库文件(.lib),这里面放着动态库导出的内容(相当于以前的头文件声明)的声明,还有一个文件时dll,这个文件中放着导出内容对应得实现,所以,要想编译通过,需要知道库导出的内容是什么(lib),运行的时候,需要去按照lib中标记的对应函数的位置去dll中找实现。所有exe会相对小。(减少了exe 的大小,并且增加了灵活性,减小了多个进程共用一个库的开销)。


静态链接库
程序编译一般需经预处理、编译、汇编和链接几个步骤。在我们的应用中,有一些公共代码是需要反复使用,就把这些代码编译为“库”文件;在链接步骤中,连接器将从库文件取得所需的代码,复制到生成的可执行文件中。这种库称为静态库,其特点是可执行文件中包含了库代码的一份完整拷贝;缺点就是被多次使用就会有多份冗余拷贝。

静态链接的优点
 (1) 代码装载速度快,执行速度略比动态链接库快; 

 (2) 只需保证在开发者的计算机中有正确的.LIB文件,在以二进制形式发布程序时不需考虑在用户的计算机上.LIB文件是否存在及版本问题,可避免DLL地狱等问题。 
不足之处

 (1) 使用静态链接生成的可执行文件体积较大,包含相同的公共代码,造成浪费;


动态链接库
动态库又称动态链接库英文为DLL,是Dynamic Link Library 的缩写形式,DLL是一个包含可由多个程序同时使用的代码和数据的库,DLL不是可执行文件。

动态链接库的优点 

 (1) 更加节省内存并减少页面交换;

 (2) DLL文件与EXE文件独立,只要输出接口不变(即名称、参数、返回值类型和调用约定不变),更换DLL文件不会对EXE文件造成任何影响,因而极大地提高了可维护性和可扩展性;

 (3) 不同编程语言编写的程序只要按照函数调用约定就可以调用同一个DLL函数;

 (4)适用于大规模的软件开发,使开发过程独立、耦合度小,便于不同开发者和开发组织之间进行开发和测试。
缺点
使用动态链接库的应用程序不是自完备的,它依赖的DLL模块也要存在,如果使用载入时动态链接,程序启动时发现DLL不存在,系统将终止程序并给出错误信息。而使用运行时动态链接,系统不会终止,但由于DLL中的导出函数不可用,程序会加载失败;速度比静态链接慢。当某个模块更新后,如果新模块与旧的模块不兼容,那么那些需要该模块才能运行的软件,统统撕掉。这在早期Windows中很常见。


  程序的编译原理


  网络
 


osi模型有几层?每层有什么协议?
tcp/ip模型 有几层?
为什么有IP 还有mAC他们作用什么?arp   
通过MAC不可以管理某一片的人 ip可以管理更大范围的通信  mac 管理的小范围的局域网通信



  tcp与udp的区别
 

TCP:面向连接、传输可靠(保证数据正确性,保证数据顺序)、用于传输大量数据(流模式)、速度慢,建立连接需要开销较多(时间,系统资源)。

UDP:面向非连接、传输不可靠、用于传输少量数据(数据包模式)、速度快。



  IO模型

一.选择模型
Select(选择)模型是Winsock中最常见的I/O模型。之所以称其为“Select模型”,是由于它的“中心思想”便是利用select函数,实现对I/O的管理。最初设计该模型时,主要面向的是某些使用UNIX操作系统的计算机,它们采用的是Berkeley套接字方案。Select模型已集成到Winsock 1.1中,它使那些想避免在套接字调用过程中被无辜“锁定”的应用程序,采取一种有序的方式,同时进行对多个套接字的管理。由于Winsock 1.1向后兼容于Berkeley套接字实施方案,所以假如有一个Berkeley套接字应用使用了select函数,那么从理论角度讲,毋需对其进行任何修改,便可正常运行。

关系到套接字列表的操作都需要使用循环,在轮询的时候,需要遍历一次,再新的一轮开始时,将列表加入队列又需要遍历一次.也就是说,Select在工作一次时,需要至少遍历2次列表,这是它效率较低的原因之一.在大规模的网络连接方面,还是推荐使用IOCP或EPOLL模型.但是Select模型可以使用在诸如对战类游戏上,比如类似星际这种,因为它小巧易于实现,而且对战类游戏的网络连接量并不大.

对于Select模型想要突破Windows 64个限制的话,可以采取分段轮询,一次轮询64个.例如套接字列表为128个,在第一次轮询时,将前64个放入队列中用Select进行状态查询,待本次操作全部结束后.将后64个再加入轮询队列中进行轮询处理.这样处理需要在非阻塞式下工作.以此类推,Select也能支持无限多个.


二.异步选择
Winsock提供了一个有用的异步I/O模型。利用这个模型,应用程序可在一个套接字上,接收以Windows消息为基础的网络事件通知。具体的做法是在建好一个套接字后,调用WSAAsyncSelect函数。该模型最早出现于Winsock的1.1版本中,用于帮助应用程序开发者面向一些早期的16位Windows平台(如Windows for Workgroups),适应其“落后”的多任务消息环境。应用程序仍可从这种模型中得到好处,特别是它们用一个标准的Windows例程(常称为"WndProc"),对窗口消息进行管理的时候。该模型亦得到了Microsoft Foundation Class(微软基本类,MFC)对象CSocket的采纳。


三.事件选择
Winsock提供了另一个有用的异步I/O模型。和WSAAsyncSelect模型类似的是,它也允许应用程序在一个或多个套接字上,接收以事件为基础的网络事件通知。对于表1总结的、由WSAAsyncSelect模型采用的网络事件来说,它们均可原封不动地移植到新模型。在用新模型开发的应用程序中,也能接收和处理所有那些事件。该模型最主要的差别在于网络事件会投递至一个事件对象句柄,而非投递至一个窗口例程。

四.重叠I/O模型???
Winsock2的发布使得Socket I/O有了和文件I/O统一的接口。我们可以通过使用Win32文件操纵函数ReadFile和WriteFile来进行Socket I/O。伴随而来的,用于普通文件I/O的重叠I/O模型和完成端口模型对Socket I/O也适用了。这些模型的优点是可以达到更佳的系统性能,但是实现较为复杂,里面涉及较多的C语言技巧。例如我们在完成端口模型中会经常用到所谓的“尾随数据”。


五.完成端口模型
“完成端口”模型是迄今为止最为复杂的一种I/O模型。然而,假若一个应用程序同时需要管理为数众多的套接字,那么采用这种模型,往往可以达到最佳的系统性能!但不幸的是,该模型只适用于Windows NT和Windows 2000操作系统。因其设计的复杂性,只有在你的应用程序需要同时管理数百乃至上千个套接字的时候,而且希望随着系统内安装的CPU数量的增多,应用程序的性能也可以线性提升,才应考虑采用“完成端口”模型。要记住的一个基本准则是,假如要为Windows NT或Windows 2000开发高性能的服务器应用,同时希望为大量套接字I/O请求提供服务(Web服务器便是这方面的典型例子),那么I/O完成端口模型便是最佳选择!

select模型解决了什么问题?如何解决的? 主动询问机制
select解决了accept \ recv长时间阻塞的问题,从而(在一段时间内)实现线程异步的问题
将select放在阻塞函数上面,由select来管理

select 能等待多少个socket?? 64个 
以前呢 来一个客户端创建一个线程,现在一个线程可以等待64个


为什么是64个?不可以多一些吗?
select 阻塞时间最少是1 毫秒 ,它需要去遍历这个集合,所需的时间应该在 1毫秒之内。

事件选择模型的机制? 事件通知机制
select 事件选择模型都可以是通用的,只要系统有事件的机制,就可以用。跨平台支持的。基于内核编程的,事件是内核对象,切换到内核模式。 什么时候是内核模式?自动


异步选择模型的机制?消息通知机制
将socket与指定窗口的固定的消息绑定,一旦系统发现socket有情况发生,就会向指定窗口投递消息通知。

模型的优点?依赖window消息机制,不需要自己去判断是什么事件发生

缺点:1消息路由耗费时间。没有及时性 2造成ui阻塞


 

 请问交换机和路由器分别的实现原理是什么?分别在哪个层次上面实现的?

一般意义上说交换机是工作在数据链路层。
但随着科技的发展,现在有了三层交换机,三层交换机已经扩展到了网络层。
也就是说:它等于“数据链路层 + 部分网络层”。
交换机中传的是帧。通过存储转发来实现的。
路由器是工作在网络层。路由器中传的是IP数据报。主要是选址和路由。


 

 release版本的可执行程序为什么非常大?


程序一般分为Debug版本和Release版本,Debug版本用于内部调试,Release版本发行给用户使用

Release和Debug有什么不同

Release版称为发行版,Debug版称为调试版。

Debug中可以单步执行、跟踪等功能,但生成的可执行文件比较大,代码运行速度较慢。Release版运行速度较快,可执行文件较小,但在其编译条件下无法执行调试功能。

Release的exe文件链接的是标准的MFC DLL(Use MFC in a shared or static dll)。这些DLL在安装Windows的时候,已经配置,所以这些程序能够在没有安装Visual C++ 6.0的机器上运行。而Debug版本的exe链接了调试版本的MFC DLL文件,在没有安装Visual C++6.0的机器上不能运行,因为缺相应的DLL,除非选择use static dll when link。



exit()和_exit() 的区别。

     exit()’与‘_exit()’的基本区别在于前一个调用实施与调用库里用户状态结构(user-mode constructs)有关的清除工作(clean-up),而且调用用户自定义的清除程序,在退出程序前,关闭文件,清除缓存。后一个函数只为进程实施内核清除工作。不关闭文件,不清楚缓存。

哪些方法可让一个进程仅有一个实例运行?

设置临界区,(可以定义自旋锁不?)使用Microsoft提供的互斥类Mutex

使用API函数,获取当前进程,遍历正在有相同名字运行的进程。

5.阻塞模式的recv在没受到数据的情况下如何返回?(不能将socket修改为非阻塞)

recv(fd,buf,sizeof(buf),flag)函数原型

将recv()函数的标志位设为停止等待 或者设置一个延时退出,超时返回什么的 

    recv(fd, buf, sizeof(buf), MSG_DONTWAIT);

  这里采用了MSG_DONTWAIT标志,它的作用是告诉recv()函数如果有数据到来的话就接受全部数据并立刻返回,没有数据的话也是立刻返回,而不进行任何的等待。这里的MSG_DONTWAIT 是我们自己定义的一个标志。


strcpy()为什么会造成缓冲区溢出?可用哪个函数替代?

造成缓冲区溢出的原因是程序中没有仔细检查用户输入的参数,strcpy()函数将源字符串复制到缓冲区。没有指定要复制字符的具体数目。复制字符的数目直接取决于源字符串中的数目。如果源字符串碰巧来自用户输入,且没有专门限制其大小,则有可能会导致缓冲区溢出。可用strncpy() 函数替代



extern "C"的用法。


用于 提供 C 接口, 如使用 C 命名方式 等

作为extern是C/C++语言中表明函数和全局变量作用范围(可见性)的关键字,该关键字告诉编译器,其声明的函数和变量可以在本模块或其它模块中使用。

extern "C"是连接申明(linkage declaration),被extern "C"修饰的变量和函数是按照C语言方式编译和连接的

.


异步socket编程中,send不出数据的错误码是什么,(举Linux或Windows为例),你是怎么处理的?


非阻塞SOCKET,SEND不出数据的原因,TCP下连接断开了和该SOCKET处在阻塞状态(也就是说在发送数据中)。UPD发不出可能是SOCKET处于阻塞状态。
处理的办法就是记录下该SOCKET的状态,当状态为阻塞的时间,放入缓冲,当该SOCKET再次可写时,发送。


函数前的static和volatile变量中关键字的作用


(1)auto

这个这个关键字用于声明变量的生存期为自动,即将不在任何类、结构、枚举、联合和函数中定义的变量视为全局变量,而在函数中定义的变量视为局部变量。这个关键字不怎么多写,因为所有的变量默认就是auto的。

(2)register

这个关键字命令编译器尽可能的将变量存在CPU内部寄存器中而不是通过内存寻址访问以提高效率。

(3)static

常见的两种用途:

1>统计函数被调用的次数;

2>减少局部数组建立和赋值的开销.变量的建立和赋值是需要一定的处理器开销的,特别是数组等含有较多元素的存储类型。在一些含有较多的变量并且被经常调用的函数中,可以将一些数组声明为static类型,以减少建立或者初始化这些变量的开销.

详细说明:

1>、变量会被放在程序的全局存储区中,这样可以在下一次调用的时候还可以保持原来的赋值。这一点是它与堆栈变量和堆变量的区别。

2>、变量用static告知编译器,自己仅仅在变量的作用范围内可见。这一点是它与全局变量的区别。

3>当static用来修饰全局变量时,它就改变了全局变量的作用域,使其不能被别的程序extern,限制在了当前文件里,但是没有改变其存放位置,还是在全局静态储存区。

(4)const

被const修饰的东西都受到强制保护,可以预防意外的变动,能提高程序的健壮性。它可以修饰函数的参数、返回值,甚至函数的定义体。

作用:

1>修饰输入参数

a.对于非内部数据类型的输入参数,应该将“值传递”的方式改为“const引用传递”,目的是提高效率。例如将void Func(A a) 改为void Func(const A &a)。

b.对于内部数据类型的输入参数,不要将“值传递”的方式改为“const引用传递”。否则既达不到提高效率的目的,又降低了函数的可理解性。例如void Func(int x) 不应该改为void Func(const int &x)。

2>用const修饰函数的返回值

a.如果给以“指针传递”方式的函数返回值加const修饰,那么函数返回值(即指针)的内容不能被修改,该返回值只能被赋给加const修饰的同类型指针。

如对于: const char * GetString(void);

如下语句将出现编译错误:

  char *str = GetString();//cannot convert from 'const char *' to 'char *';

正确的用法是:

const char *str = GetString();

b.如果函数返回值采用“值传递方式”,由于函数会把返回值复制到外部临时的存储单元中,加const修饰没有任何价值。 如不要把函数int GetInt(void) 写成const int GetInt(void)。

3>const成员函数的声明中,const关键字只能放在函数声明的尾部,表示该类成员不修改对象.

说明:

const type m; //修饰m为不可改变

示例:

typedef char * pStr; //新的类型pStr;

char string[4] = "abc";

const char *p1 = string;

p1++; //正确,上边修饰的是*p1,p1可变

const pStr p2 = string;

p2++; //错误,上边修饰的是p2,p2不可变,*p2可变

同理,const修饰指针时用此原则判断就不会混淆了。

const int *value; //*value不可变,value可变

int* const value; //value不可变,*value可变

const (int *) value; //(int *)是一种type,value不可变,*value可变

//逻辑上这样理解,编译不能通过,需要tydef int* NewType;

const int* const value;//*value,value都不可变

(5)volatile

表明某个变量的值可能在外部被改变,优化器在用到这个变量时必须每次都小心地重新读取这个变量的值,而不是使用保存在寄存器里的备份。它可以适用于基础类型如:int,char,long......也适用于C的结构和C++的类。当对结构或者类对象使用volatile修饰的时候,结构或者类的所有成员都会被视为volatile.


异步IO和同步IO有什么区别?举例说明有几种(如read)?

异步IO当函数返回时不一定就完成了IO操作,而同步IO已经完成了。所以异步IO需要有一个事件,当IO完成时会设置此事件,调用者在事件上等待。一般说来,异步I/O是和同步I/O相比较来说的,如果是同步I/O,当一个I/O操作执行时,应用程序必须等待,直到此I/O执行完. 相反,异步I/O操作在后台运行,I/O操作和应用程序可以同时运行,提高了系统性能; 使用异步I/O会提高I/O流量,如果应用是对裸设备进行操作,这种优势更加明显

, 因此象数据库,文件服务器等应用往往会利用异步I/O,使得多个I/O操作同时执行.


const 有什么用途?(请至少说明两种)

Const用了定义一个常量,

1、      用在变量前面的时候可以避免变量被修改

2、      用在函数声明部分允许const 的类对象成员访问const 成员函数,如果类的成员函数不会对数据成员进行修改的话最好把该函数定义为const类型,这样无论是const的类对象还是非const 的类对象都可以访问该函数

3、      可以用来代替define ,define 只是简单的代替,但是const 还会进行类型检查。

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