计算机秋招面试基础知识(操作系统、计网、C++)

编程语言

C/C++

static关键字

  • 存储位置:静态存储区

  • 对全局变量和局部变量的作用和区别(作用域

  • 对函数的作用

  • 在C++对类成员和类函数的作用

extern C

主要作用: 为了能够正确实现C++代码调用其他C语言代码。加上extern "C"后,会指示编译器这部分代码按C语言(而不是C++)的方式进行编译。由于C++支持函数重载,因此编译器编译函数的过程中会将函数的参数类型也加到编译后的代码中,而不仅仅是函数名;而C语言并不支持函数重载,因此编译C语言代码的函数时不会带上函数的参数类型,一般只包括函数名。

extern "C"包含双重含义: 从字面上可以知道,首先,被它修饰的目标是"extern"的;其次,被它修饰的目标代码是"C"的。

要点:extern int a仅仅是一个变量的声明,其并不是在定义变量a,也并未为a分配空间。变量a在所有模块中作为一种全局变量只能被定义一次,否则会出错。

使用场景:C++调用C的代码

补充知识:由于C、C++编译器对函数的编译处理是不完全相同的,尤其对于C++来说,支持函数的重载,编译后的函数一般是以函数名和形参类型来命名的。例如函数void fun(int, int),编译后的可能是_fun_int_int(不同编译器可能不同,但都采用了类似的机制,用函数名和参数类型来命名编译后的函数名);而C语言没有类似的重载机制,一般是利用函数名来指明编译后的函数名的,对应上面的函数可能会是_fun这样的名字。

static 和 extern 的区别

  1. static的全局变量作用域只在本文件中,所以extern和static不能同时修饰一个变量;
  2. extern 表明该变量在别的地方已经定义过了,在这里要使用那个变量.
  3. static 表示静态的变量,分配内存的时候, 存储在静态区,不存储在栈上面.
  4. extern可以被其他的对象用extern 引用,而static 不可以,只允许对象本身用它.
  5. static修饰的全局变量声明与定义同时进行,也就是说当你在头文件中使用static声明了全局变量后,它也同时被定义.
  6. static修饰全局变量的作用域只能是本身的编译单元,也就是说它的“全局”只对本编译单元有效,不会影响到其他的单元.

const 关键字

C++中的cast转换

四种cast:static_cast, dynamic_cast, const_cast, reinterpret_cast

  • const_cast: 用于将const变量转为非const

  • static_cast: 用于各种隐式转换,比如非const转const,void*转指针等, static_cast能用于多态向上转化,如果向下转能成功但是不安全,结果未知;

  • dynamic_cast: 用于动态类型转换。只能用于含有虚函数的类,用于类层次间的向上和向下转化。只能转指针或引用。向下转化时,如果是非法的对于指针返回NULL,对于引用抛异常。要深入了解内部转换的原理。

    向上转换:指的是子类向基类的转换

    向下转换:指的是基类向子类的转换

    它通过判断在执行到该语句的时候变量的运行时类型和要转换的类型是否相同来判断是否能够进行向下转换。

指针和引用的区别

  1. 指针有自己的一块空间,而引用只是一个别名;

  2. 使用sizeof看一个指针的大小是4,而引用则是被引用对象的大小;

  3. 指针可以被初始化为NULL,而引用必须被初始化且必须是一个已有对象 的引用;

  4. 作为参数传递时,指针需要被解引用才可以对对象进行操作,而直接对引 用的修改都会改变引用所指向的对象;

  5. 指针在使用中可以指向其它对象,但是引用只能是一个对象的引用,不能被改变;

  6. 指针可以有多级指针(**p),而引用至于一级;

  7. 指针和引用使用++运算符的意义不一样;

  8. 如果返回动态内存分配的对象或者内存,必须使用指针,引用可能引起内存泄露。

指针和数组名的区别

  1. 访问数据的区别:指针间接访问数据,首先获得指针的内容,然后将其作为地址,从该地址中提取数据。数组直接访问数据

  2. 指针通常用于动态的数据结构。数组通常用于固定数目且数据类型相同的元素

  3. 可以对指针进行++操作,而数组名不行

  4. 使用sizeof的结果不一样,对指针使用的结果是4字节,对数组名使用的结果是数组的占用空间

智能指针

三个智能指针: shared_ptr, weak_ptr, unique_ptr

  • shared_ptr: 多个智能指针可以指向相同对象,该对象和其相关资源会在“最后一个引用被销毁”时候释放。通过封装引用技术和实际指针实现
  • unique_ptr:unique_ptr实现独占式拥有或严格拥有概念,保证同一时间内只有一个智能指针可以指向该对象。它对于避免资源泄露(例如“以new创建对象后因为发生异常而忘记调用delete”)特别有用
  • weak_ptr:weak_ptr 是一种不控制对象生命周期的智能指针, 它指向一个 shared_ptr 管理的对象。不会增加被指向对象的指针引用计数,同时还可以防止死锁

析构函数定义成虚函数的原因

将可能会被继承的父类的析构函数设置为虚函数,可以保证当我们new一个子类,然后使用基类指针指向该子类对象,释放基类指针时可以释放掉子类的空间,防止内存泄漏。

类析构顺序:1)派生类本身的析构函数;2)对象成员析构函数;3)基类析构函数。

重载、覆盖、重写

重载:两个函数名相同,但是参数列表不同(个数,类型),返回值类型没有要求,在同一作用域中

覆盖:子类中具有与父类中同名的函数,该函数会覆盖同名函数

重写:子类继承了父类,父类中的函数是虚函数,在子类中重新定义了这个虚函数,这种情况是重写

move语义

右值,右值引用以及左值的区别

左值和右值的概念:

左值:能对表达式取地址、或具名对象/变量。一般指表达式结束后依然存在的持久对象。

右值:不能对表达式取地址,或匿名对象。一般指表达式结束就不再存在的临时对象。

右值引用和左值引用的区别:

  • 左值可以寻址,而右值不可以。

  • 左值可以被赋值,右值不可以被赋值,可以用来给左值赋值。

  • 左值可变,右值不可变(仅对基础类型适用,用户自定义类型右值引用可以通过成员函数改变)

右值是非常短暂的,它要么是字面常量,要么是在表达式求值过程中创建的临时对象。

右值一般配合move语义使用

请你来写个函数在main函数执行前先运行

全局变量的构造函数。

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// C11中的lambda函数
int a = [] () {
std::cout << "before main" << std::endl;
reutrn 0;
} ();

int main(void)
{
std::cout << "main()" << std::endl;
return 0;
}

C语言是怎么进行函数调用的

每一个函数调用都会分配函数栈,在栈内进行函数执行过程。调用前,先把返回地址压栈,然后把当前函数的esp指针压栈。

C++源文件从文本到可执行文件经历的过程

对于C++源文件,从文本到可执行文件一般需要四个过程:

预处理阶段:对源代码文件中文件包含关系(头文件)、预编译语句(宏定义)进行分析和替换,生成预编译文件。

编译阶段:将经过预处理后的预编译文件转换成特定汇编代码,生成汇编文件

汇编阶段:将编译阶段生成的汇编文件转化成机器码,生成可重定位目标文件

链接阶段:将多个目标文件及所需要的库连接成最终的可执行目标文件

new/delete与malloc/free的区别

  1. new/delete是C++的关键字,而malloc/free是C语言的库函数,后者使用必须指明申请内存空间的大小
  2. 对于类类型的对象,后者不会调用构造函数和析构函数

C++函数栈空间的最大值

默认是1M,不过可以调整

C++中拷贝赋值函数的形参能否进行值传递

不能。如果是这种情况下,调用拷贝构造函数的时候,首先要将实参传递给形参,这个传递的时候又要调用拷贝构造函数。。如此循环,无法完成拷贝,栈也会满。

C++的内存管理

在C++中,虚拟内存分为代码段、数据段、BSS段、堆区、文件映射区以及栈区六部分。

代码段:包括只读存储区和文本区,其中只读存储区存储字符串常量,文本区存储程序的机器代码。

数据段:存储程序中已初始化的全局变量和静态变量

bss 段:存储未初始化的全局变量和静态变量(局部+全局),以及所有被初始化为0的全局变量和静态变量。

堆区:调用new/malloc函数时在堆区动态分配内存,同时需要调用delete/free来手动释放申请的内存。

映射区:存储动态链接库以及调用mmap函数进行的文件映射

栈:使用栈空间存储函数的返回地址、参数、局部变量、返回值

C++程序的寻址空间大小

与CPU位数有关,32位为4G 2^32的寻址空间。

Python

操作系统

进程和线程

进程:运行时程序的封装,是系统进行资源调度和分配的的基本单位,实现了操作系统的并发

线程:线程是进程的子任务,是CPU调度和分派的基本单位,用于保证程序的实时性,实现进程内部的并发;线程是操作系统可识别的最小执行和调度单位。每个线程都独自占用一个虚拟处理器:独自的寄存器组,指令计数器和处理器状态。每个线程完成不同的任务,但是共享同一地址空间(也就是同样的动态内存,映射文件,目标代码等等),打开的文件队列和其他内核资源。

两者的区别:

  • 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。线程依赖于进程而存在。

  • 进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享进程的内存。(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。同一进程中的多个线程共享代码段(代码和常量),数据段(全局变量和静态变量),扩展段(堆存储)。但是每个线程拥有自己的栈段,栈段又叫运行时段,用来存放所有局部变量和临时变量。)

  • 进程是资源分配的最小单位,线程是CPU调度的最小单位;

  • 系统开销: 由于在创建或撤消进程时,系统都要为之分配或回收资源,如内存空间、I/o设备等。因此,操作系统所付出的开销将显著地大于在创建或撤消线程时的开销。类似地,在进行进程切换时,涉及到整个当前进程CPU环境的保存以及新被调度运行的进程的CPU环境的设置。而线程切换只须保存和设置少量寄存器的内容,并不涉及存储器管理方面的操作。可见,进程切换的开销也远大于线程切换的开销。

  • 通信:由于同一进程中的多个线程具有相同的地址空间,致使它们之间的同步和通信的实现,也变得比较容易。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。在有的系统中,线程的切换、同步和通信都无须操作系统内核的干预

  • 进程编程调试简单可靠性高,但是创建销毁开销大;线程正相反,开销小,切换速度快,但是编程调试相对复杂。

  • 进程间不会相互影响 ;线程一个线程挂掉将导致整个进程挂掉

  • 进程适应于多核、多机分布;线程适用于多核

进程间的通信方式

管道、系统IPC(包括消息队列、信号量、信号、共享内存等)、以及套接字socket

虚拟内存

虚拟内存的原因:程序运行时局部性

虚拟内存的目的:为了防止不同进程同一时刻在物理内存中运行而对物理内存的争夺和践踏,采用了虚拟内存。

虚拟内存的实现:段页式存储系统

虚拟内存的好处:

  • 扩大地址空间;

  • 内存保护:每个进程运行在各自的虚拟内存地址空间,互相不能干扰对方。虚存还对特定的内存地址提供写保护,可以防止代码或数据被恶意篡改。

  • 公平内存分配。采用了虚存之后,每个进程都相当于有同样大小的虚存空间。

  • 当进程通信时,可采用虚存共享的方式实现。

  • 当不同的进程使用同样的代码时,比如库文件中的代码,物理内存中可以只存储一份这样的代码,不同的进程只需要把自己的虚拟内存映射过去就可以了,节省内存

  • 虚拟内存很适合在多道程序设计系统中使用,许多程序的片段同时保存在内存中。当一个程序等待它的一部分读入内存时,可以把CPU交给另一个进程使用。在内存中可以保留多个进程,系统并发度提高

  • 在程序需要分配连续的内存空间的时候,只需要在虚拟内存空间分配连续空间,而不需要实际物理内存的连续空间,可以利用碎片

内存置换算法

当访问一个内存中不存在的页,并且内存已满,则需要从内存中调出一个页或将数据送至磁盘对换区,替换一个页,这种现象叫做缺页置换。当前操作系统最常采用的缺页置换算法如下:

先进先出(FIFO)算法:置换最先调入内存的页面,即置换在内存中驻留时间最久的页面。按照进入内存的先后次序排列成队列,从队尾进入,从队首删除。

最近最少使用(LRU)算法: 置换最近一段时间以来最长时间未访问过的页面。根据程序局部性原理,刚被访问的页面,可能马上又要被访问;而较长时间内没有被访问的页面,可能最近不会被访问。(hash+双向队列实现)

当前最常采用的就是LRU算法。

页表

页式内存管理,内存分成固定长度的一个个页片。操作系统为每一个进程维护了一个从虚拟地址到物理地址的映射关系的数据结构,叫页表,页表的内容就是该进程的虚拟地址到物理地址的一个映射。页表中的每一项都记录了这个页的基地址。通过页表,由逻辑地址的高位部分先找到逻辑地址对应的页基地址,再由页基地址偏移一定长度就得到最后的物理地址,偏移的长度由逻辑地址的低位部分决定。一般情况下,这个过程都可以由硬件完成,所以效率还是比较高的。页式内存管理的优点就是比较灵活,内存管理以较小的页为单位,方便内存换入换出和扩充地址空间。

缺页中断

缺页中断:在请求分页系统中,可以通过查询页表中的状态位来确定所要访问的页面是否存在于内存中。每当所要访问的页面不在内存是,会产生一次缺页中断,此时操作系统会根据页表中的外存地址在外存中找到所缺的一页,将其调入内存。

缺页本身是一种中断,与一般的中断一样,需要经过4个处理步骤:

1、保护CPU现场

2、分析中断原因

3、转入缺页中断处理程序进行处理

4、恢复CPU现场,继续执行

但是缺页中断是由于所要访问的页面不存在于内存时,由硬件所产生的一种特殊的中断,因此,与一般的中断存在区别:

1、在指令执行期间产生和处理缺页中断信号

2、一条指令在执行期间,可能产生多次缺页中断

3、缺页中断返回是,执行产生中断的一条指令,而一般的中断返回是,执行下一条指令。

线程需要保存哪些上下文,SP、PC、EAX这些寄存器是干嘛用的

线程在切换的过程中需要保存当前线程Id、线程状态、堆栈、寄存器状态等信息。其中寄存器主要包括SP PC EAX等寄存器,其主要功能如下:

SP:堆栈指针,指向当前栈的栈顶地址

PC:程序计数器,存储下一条将要执行的指令

EAX:累加寄存器,用于加法乘法的缺省寄存器

死锁

死锁是指两个或两个以上进程在执行过程中,因争夺资源而造成的下相互等待的现象。死锁发生的四个必要条件如下:

互斥条件:进程对所分配到的资源不允许其他进程访问,若其他进程访问该资源,只能等待,直至占有该资源的进程使用完成后释放该资源;

请求和保持条件:进程获得一定的资源后,又对其他资源发出请求,但是该资源可能被其他进程占有,此时请求阻塞,但该进程不会释放自己已经占有的资源

不可剥夺条件:进程已获得的资源,在未完成使用之前,不可被剥夺,只能在使用后自己释放

环路等待条件:进程发生死锁后,必然存在一个进程-资源之间的环形链

解决死锁的方法即破坏上述四个条件之一,主要方法如下:

资源一次性分配,从而剥夺请求和保持条件

可剥夺资源:即当进程新的资源未得到满足时,释放已占有的资源,从而破坏不可剥夺的条件

资源有序分配法:系统给每类资源赋予一个序号,每个进程按编号递增的请求资源,释放则相反,从而破坏环路等待的条件

linux中的锁机制

互斥锁:mutex,用于保证在任何时刻,都只能有一个线程访问该对象。当获取锁操作失败时,线程会进入睡眠,等待锁释放时被唤醒

读写锁:rwlock,分为读锁和写锁。处于读操作时,可以允许多个线程同时获得读操作。但是同一时刻只能有一个线程可以获得写锁。其它获取写锁失败的线程都会进入睡眠状态,直到写锁释放时被唤醒。 注意:写锁会阻塞其它读写锁。当有一个线程获得写锁在写时,读锁也不能被其它线程获取;写者优先于读者(一旦有写者,则后续读者必须等待,唤醒时优先考虑写者)。适用于读取数据的频率远远大于写数据的频率的场合。

自旋锁:spinlock,在任何时刻同样只能有一个线程访问对象。但是当获取锁操作失败时,不会进入睡眠,而是会在原地自旋,直到锁被释放。这样节省了线程从睡眠状态到被唤醒期间的消耗,在加锁时间短暂的环境下会极大的提高效率。但如果加锁时间过长,则会非常浪费CPU资源。

RCU:即read-copy-update,在修改数据时,首先需要读取数据,然后生成一个副本,对副本进行修改。修改完成后,再将老数据update成新的数据。使用RCU时,读者几乎不需要同步开销,既不需要获得锁,也不使用原子指令,不会导致锁竞争,因此就不用考虑死锁问题了。而对于写者的同步开销较大,它需要复制被修改的数据,还必须使用锁机制同步并行其它写者的修改操作。在有大量读操作,少量写操作的情况下效率非常高。

结构体对齐,字节对齐

对齐原因:

  • 平台原因(移植原因):不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的;某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据,否则抛出硬件异常。

  • 性能原因:数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。原因在于,为了访问未对齐的内存,处理器需要作两次内存访问;而对齐的内存访问仅需要一次访问。

对其规则

  • 数据成员对齐规则:结构(struct)(或联合(union))的数据成员,第一个数据成员放在offset为0的地方,以后每个数据成员的对齐按照#pragma pack指定的数值和这个数据成员自身长度中,比较小的那个进行。

  • 结构(或联合)的整体对齐规则:在数据成员完成各自对齐之后,结构(或联合)本身也要进行对齐,对齐将按照#pragma pack指定的数值和结构(或联合)最大数据成员长度中,比较小的那个进行。

  • 结构体作为成员:如果一个结构里有某些结构体成员,则结构体成员要从其内部最大元素大小的整数倍地址开始存储。

定义结构体对齐

  • 可以通过预编译命令#pragma pack(n),n=1,2,4,8,16来改变这一系数,其中的n就是指定的“对齐系数”。

软链接和硬链接区别

为了解决文件共享问题,Linux引入了软链接和硬链接。除了为Linux解决文件共享使用,还带来了隐藏文件路径、增加权限安全及节省存储等好处。若1个inode号对应多个文件名,则为硬链接,即硬链接就是同一个文件使用了不同的别名,使用ln创建。若文件用户数据块中存放的内容是另一个文件的路径名指向,则该文件是软连接。软连接是一个普通文件,有自己独立的inode,但是其数据块内容比较特殊。

大端小端以及如何判断大端小端

大端是指低字节存储在高地址;小端存储是指低字节存储在低地址。我们可以根据联合体来判断该系统是大端还是小端。因为联合体变量总是从低地址存储。

用户态和内核态

用户态和内核态是操作系统的两种运行级别,两者最大的区别就是特权级不同。用户态拥有最低的特权级,内核态拥有较高的特权级。运行在用户态的程序不能直接访问操作系统内核数据结构和程序。内核态和用户态之间的转换方式主要包括:系统调用,异常和中断。

计算机网络

OSI五层模型

应用层、传输层、网络层、链路层、物理层

物理层: 通过媒介传输比特,确定机械及电气规范,传输单位为bit,主要包括的协议为:IEE802.3 CLOCK RJ45

数据链路层: 将比特组装成帧和点到点的传递,传输单位为帧,主要包括的协议为MAC VLAN PPP

网络层:负责数据包从源到宿的传递和网际互连,传输单位为包,主要包括的协议为IP ARP ICMP

传输层:提供端到端的可靠报文传递和错误恢复,传输单位为报文,主要包括的协议为TCP UDP

应用层: 允许访问OSI环境的手段,传输单位为APDU,主要包括的协议为FTP HTTP DNS

TCP

TCP怎么保证可靠性

  1. 序列号、确认应答、超时重传

    数据到达接收方,接收方需要发出一个确认应答,表示已经收到该数据段,并且确认序号会说明了它下一次需要接收的数据序列号。如果发送发迟迟未收到确认应答,那么可能是发送的数据丢失,也可能是确认应答丢失,这时发送方在等待一定时间后会进行重传。这个时间一般是2*RTT(报文段往返时间)+一个偏差值。

  2. 窗口控制与高速重发控制/快速重传(重复确认应答)

    TCP会利用窗口控制来提高传输速度,意思是在一个窗口大小内,不用一定要等到应答才能发送下一段数据,窗口大小就是无需等待确认而可以继续发送数据的最大值。如果不使用窗口控制,每一个没收到确认应答的数据都要重发。

    使用窗口控制,如果数据段1001-2000丢失,后面数据每次传输,确认应答都会不停地发送序号为1001的应答,表示我要接收1001开始的数据,发送端如果收到3次相同应答,就会立刻进行重发;但还有种情况有可能是数据都收到了,但是有的应答丢失了,这种情况不会进行重发,因为发送端知道,如果是数据段丢失,接收端不会放过它的,会疯狂向它提醒......

  3. 拥塞控制

    如果把窗口定的很大,发送端连续发送大量的数据,可能会造成网络的拥堵(大家都在用网,你在这狂发,吞吐量就那么大,当然会堵),甚至造成网络的瘫痪。所以TCP在为了防止这种情况而进行了拥塞控制。

    慢启动:定义拥塞窗口,一开始将该窗口大小设为1,之后每次收到确认应答(经过一个rtt),将拥塞窗口大小*2。

    拥塞避免:设置慢启动阈值,一般开始都设为65536。拥塞避免是指当拥塞窗口大小达到这个阈值,拥塞窗口的值不再指数上升,而是加法增加(每次确认应答/每个rtt,拥塞窗口大小+1),以此来避免拥塞。

    将报文段的超时重传看做拥塞,则一旦发生超时重传,我们需要先将阈值设为当前窗口大小的一半,并且将窗口大小设为初值1,然后重新进入慢启动过程。

    快速重传:在遇到3次重复确认应答(高速重发控制)时,代表收到了3个报文段,但是这之前的1个段丢失了,便对它进行立即重传。

    然后,先将阈值设为当前窗口大小的一半,然后将拥塞窗口大小设为慢启动阈值+3的大小。

    这样可以达到:在TCP通信时,网络吞吐量呈现逐渐的上升,并且随着拥堵来降低吞吐量,再进入慢慢上升的过程,网络不会轻易的发生瘫痪。

拥塞控制

采用慢开始和拥塞避免算法的时候

  1. 一旦cwnd>慢开始门限,就采用拥塞避免算法,减慢增长速度

  2. 一旦出现丢包的情况,就重新进行慢开始,减慢增长速度

采用快恢复和快重传算法的时候

  1. 一旦cwnd>慢开始门限,就采用拥塞避免算法,减慢增长速度

  2. 一旦发送方连续收到了三个重复确认,就采用拥塞避免算法,减慢增长速度

三次握手,四次挥手

三次握手:

  1. Client将标志位SYN置为1,随机产生一个值seq=J,并将该数据包发送给Server,Client进入SYN_SENT状态,等待Server确认。

  2. Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接,Server将标志位SYN和ACK都置为1,ack=J+1,随机产生一个值seq=K,并将该数据包发送给Client以确认连接请求,Server进入SYN_RCVD状态。

  3. Client收到确认后,检查ack是否为J+1,ACK是否为1,如果正确则将标志位ACK置为1,ack=K+1,并将该数据包发送给Server,Server检查ack是否为K+1,ACK是否为1,如果正确则连接建立成功,Client和Server进入ESTABLISHED状态,完成三次握手,随后Client与Server之间可以开始传输数据了。

四次挥手:

由于TCP连接时全双工的,因此,每个方向都必须要单独进行关闭,这一原则是当一方完成数据发送任务后,发送一个FIN来终止这一方向的连接,收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动了,即不会再收到数据了,但是在这个TCP连接上仍然能够发送数据,直到这一方向也发送了FIN。首先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另一方则执行被动关闭。

  1. 数据传输结束后,客户端的应用进程发出连接释放报文段,并停止发送数据,客户端进入FIN_WAIT_1状态,此时客户端依然可以接收服务器发送来的数据。
  2. 服务器接收到FIN后,发送一个ACK给客户端,确认序号为收到的序号+1,服务器进入CLOSE_WAIT状态。客户端收到后进入FIN_WAIT_2状态。
  3. 当服务器没有数据要发送时,服务器发送一个FIN报文,此时服务器进入LAST_ACK状态,等待客户端的确认
  4. 客户端收到服务器的FIN报文后,给服务器发送一个ACK报文,确认序列号为收到的序号+1。此时客户端进入TIME_WAIT状态,等待2MSL(MSL:报文段最大生存时间),然后关闭连接。

UDP

TCP与UDP的区别

IP地址作用,以及MAC地址作用

MAC地址是一个硬件地址,用来定义网络设备的位置,主要由数据链路层负责。而IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式,为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址,以此来屏蔽物理地址的差异。

搜索baidu,会用到计算机网络中的什么层?每层是干什么的

浏览器中输入URL

浏览器要将URL解析为IP地址,解析域名就要用到DNS协议,首先主机会查询DNS的缓存,如果没有就给本地DNS发送查询请求。DNS查询分为两种方式,一种是递归查询,一种是迭代查询。如果是迭代查询,本地的DNS服务器,向根域名服务器发送查询请求,根域名服务器告知该域名的一级域名服务器,然后本地服务器给该一级域名服务器发送查询请求,然后依次类推直到查询到该域名的IP地址。DNS服务器是基于UDP的,因此会用到UDP协议。

得到IP地址后,浏览器就要与服务器建立一个http连接。因此要用到http协议,http协议报文格式上面已经提到。http生成一个get请求报文,将该报文传给TCP层处理,所以还会用到TCP协议。如果采用https还会使用https协议先对http数据进行加密。TCP层如果有需要先将HTTP数据包分片,分片依据路径MTU和MSS。TCP的数据包然后会发送给IP层,用到IP协议。IP层通过路由选路,一跳一跳发送到目的地址。当然在一个网段内的寻址是通过以太网协议实现(也可以是其他物理层协议,比如PPP,SLIP),以太网协议需要直到目的IP地址的物理地址,有需要ARP协议。

其中:

1、DNS协议,http协议,https协议属于应用层

应用层是体系结构中的最高层。应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要。这里的进程就是指正在运行的程序。应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远地操作,而且还要作为互相作用的应用进程的用户代理,来完成一些为进行语义上有意义的信息交换所必须的功能。应用层直接为用户的应用进程提供服务。

2、TCP/UDP属于传输层

传输层的任务就是负责主机中两个进程之间的通信。因特网的传输层可使用两种不同协议:即面向连接的传输控制协议TCP,和无连接的用户数据报协议UDP。面向连接的服务能够提供可靠的交付,但无连接服务则不保证提供可靠的交付,它只是“尽最大努力交付”。这两种服务方式都很有用,备有其优缺点。在分组交换网内的各个交换结点机都没有传输层。

3、IP协议,ARP协议属于网络层

网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信。在发送数据时,网络层将运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。在TCP/IP体系中,分组也叫作IP数据报,或简称为数据报。网络层的另一个任务就是要选择合适的路由,使源主机运输层所传下来的分组能够交付到目的主机。 4、数据链路层

当发送数据时,数据链路层的任务是将在网络层交下来的IP数据报组装成帧,在两个相邻结点间的链路上传送以帧为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息(如同步信息、地址信息、差错控制、以及流量控制信息等)。控制信息使接收端能够知道—个帧从哪个比特开始和到哪个比特结束。控制信息还使接收端能够检测到所收到的帧中有无差错。 5、物理层

物理层的任务就是透明地传送比特流。在物理层上所传数据的单位是比特。传递信息所利用的一些物理媒体,如双绞线、同轴电缆、光缆等,并不在物理层之内而是在物理层的下面。因此也有人把物理媒体当做第0层。

算法题

1. n个整数的无序数组,找到每个元素后面比它大的第一个数,要求时间复杂度为O(N)

参考文献: