2017-2018-1 20155312 《信息安全系统设计基础》第六周学习总结

2017-2018-1 20155312 《信息安全系统设计基础》第六周学习总结

教材学习内容总结

第三周课下主要学习了教材第8章、第10章的内容：了解异常及其种类；理解进程和并发的概念；了解进程创建和控制的系统调用及函数使用:fork,exec,wait,waitpid,exit,getpid,getppid,sleep,pause,setenv,unsetenv；理解数组指针、指针数组、函数指针、指针函数的区别；理解信号机制：kill,alarm,signal,sigaction；掌握管道和I/O重定向：pipe, dup, dup2

教材学习中的问题和解决过程

• 问题1：异步异常和同步异常是如何划分的？

• 问题1解决方案：通过查阅教材第八章504页，我了解到异常可以分为以下四类：中断、陷阱、故障、终止。这里提到了“同步异常”和“异步异常”的概念，通过进一步了解，我知道了像“中断”这类由处理器外部的I/O设备中的事件产生的异常属于异步异常，但是对于同步异常的解释“执行一条指令的直接产物”我还是不太理解。

• 通过对陷阱、故障、终止这几类异常的进一步了解，我总结出异步异常是由用户发起系统调用或出现错误引发的，是由执行当前指令的结果。

• 补充：abort例程用于处理终止类异常，可以终止发生异常的应用程序。

• 问题2：进程和并发的概念区分？

• 问题2解决方案：关于进程，书中提到进程有两个假象：一个独立的逻辑控制流和一个私有的地址空间。通过PC的值我们可以了解到目前是哪个进程的哪个语句正在CPU中执行，关于进程之间的调度方法，我们已经在操作系统这门课中学习过了，这里毋庸赘言。总之，进程是指一个时间段内多个进程一起执行，但其实一个时间点对应的是一个事件。关于并发，与进程最明显的不同是，它的逻辑流不是交替执行的，而是在时间上重叠的，多个流并发执行，即一个时间点多个事件。

• 补充：这里要区分“并发流”和“并行流”两个概念。

  • 并发流和并行流都是指两个流在时间上是重叠的。但是并行流是并发流的子集，不管两个流是运行在同一个CPU上还是不同的CPU上，都可以叫做并发，但是只有运行在不同的CPU上，才能叫做并行。

• 问题3：进程创建和控制的系统调用及函数使用fork,exec,wait,waitpid,exit,getpid,getppid,sleep,pause,setenv,unsetenv各自的功能是什么？如何使用？

（1）fork：“create a child process”即创建一个子进程。使用“man 2 fork”命令查看其帮助文档，如下图所示：

• 通过观察“SYNOPSIS”我们了解到它需要包含的头文件是#include <unistd.h>，用法也很简单。

• 通过观察“RETURN VALUE”我们了解到在父亲进程中其返回值时子进程的PID，在子进程中其PID是0。

• 通过观察“SEE ALSO”我们了解到它还与下列函数有关：clone(2), execve(2), exit(2), setrlimit(2), unshare(2),
  vfork(2), wait(2), daemon(3), capabilities(7), creden‐
  tials(7)

（2）exec：“execute a file”这是C语言中的函数 ，用于执行一个文件。用“man 3 exec”来查看其帮助文档：

• 通过观察“SYNOPSIS”我们了解到它需要包含的头文件是：#include <unistd.h>，相关的用法很多，通过观察可以发现“const char *arg, ...”和“char *const argv[]”其实只是按照一一列举元素和数组两种方式来指定命令的参数。函数名为“execv*”的采用第二种方式，函数名为“execl*”的采用第一种方式。

• 通过观察“RETURN VALUE”我们了解到只有在出现错误时该函数才会返回-1

• 通过观察“SEE ALSO”我们了解到除了fork,它还与下列函数有关：sh(1), execve(2), execveat(2), ptrace(2), fexecve(3), environ(7)

（3&4）wait&waitpid："wait for process to change state"等待一个进程去改变当前状态。

• 通过观察“SYNOPSIS”我们了解到它需要包含的头文件是：#include <sys/types.h>；#include <sys/wait.h>。wait()和waitpid()的用法有所不同。wait()挂起调用进程直到有一
  其子女运行终止；waitpid()挂起调用进程执行直到由PID参数指定的子状态已更改。

• 通过观察“RETURN VALUE”我们了解到wait()返回终止子进程的PID，出错时返回-1；waitpid()返回状态改变的子进程的PID，出错时同样返回-1。

• 通过观察“SEE ALSO”我们了解到它们还和下列函数有关： _exit(2), clone(2), kill(2), ptrace(2), sigaction(2), signal(2),
  wait4(2), pthread_create(3), credentials(7), signal(7)

（5）exit：“terminate the calling process”终止当前唤起的进程。"man 2 exit"查看帮助文档后，如下图所示：

• 通过观察“SYNOPSIS”我们了解到它需要包含的头文件是：#include <unistd.h>，用法也比较简单。
• 这个系统调用没有返回值。

• 通过观察“SEE， ALSO”我们了解到除了上述函数它还和下列函数有关：exit_group(2),kill(2), wait4(2), atexit(3), exit(3), on_exit(3), termios(3)

代码托管

（运行statistics.sh脚本时出现了问题，与实际情况不符）

结对及互评

点评模板：

• 博客中值得学习的或问题：
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• 代码中值得学习的或问题：
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本周结对学习情况

- [20155333](http://www.cnblogs.com/rh123456/)
- 结对照片
- 结对学习内容
    - 第8章、第10章

其他（感悟、思考等，可选）

最近总觉得时间不够用，忙着写密码竞赛的报告，没时间完成应该完成的学习任务，希望自己能够协调好时间，把每件事情都做到尽善尽美。

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	200/200	2/2	20/20
第二周	300/500	2/4	18/38
第三周	500/1000	3/7	22/60
第四周	300/1300	2/9	30/90

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:17小时

• 实际学习时间:10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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