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第4章 地址解析分解

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反向地址解析课程设计

反向地址解析课程设计

反向地址解析课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解反向地址解析的概念，掌握其基本原理和应用场景。

2. 学生掌握使用网络编程技术实现反向地址解析的方法，了解相关API的使用。

3. 学生了解IP地址的分配规则，掌握IP地址的分类及特点。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成反向地址解析的程序编写和调试。

2. 学生能够运用网络资源，查找并分析IP地址归属地信息，提高问题解决能力。

3. 学生能够通过实际操作，体验编程解决问题的过程，提升编程实践能力。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对网络编程的兴趣，激发学习主动性和积极性。

2. 学生在团队协作中，学会沟通与分享，培养合作精神。

3. 学生通过了解IP地址归属地信息，增强网络安全意识，树立正确的网络道德观念。

课程性质：本课程为信息技术学科，旨在培养学生网络编程能力和实际问题解决能力。

学生特点：学生具备一定的编程基础，对网络编程有一定了解，具有较强的学习能力和探究精神。

教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强调实际操作，以任务驱动的方式引导学生主动参与学习，提高学生的编程实践能力和问题解决能力。

通过分解课程目标为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 引入反向地址解析概念，讲解其作用和实际应用场景。

- 课本章节：第三章 网络编程基础，第四节 反向地址解析。

2. 讲解IP地址的分类、分配规则及特点。

- 课本章节：第二章 网络基础知识，第三节 IP地址与子网划分。

3. 介绍使用网络编程技术实现反向地址解析的方法，包括API调用。

- 课本章节：第三章 网络编程基础，第五节 网络API应用。

4. 演示反向地址解析的程序编写和调试过程，指导学生进行实际操作。

- 实践环节：编写反向地址解析程序，调试并运行。

5. 分析IP地址归属地信息，提高学生的问题解决能力。

- 课本章节：第三章 网络编程基础，第六节 网络数据解析。

教学大纲安排：第一课时：引入反向地址解析概念，讲解作用和应用场景。

第四章1物流节点的选址

第四章1物流节点的选址
第四章1物流节点的选址
综合因素评价法
p 综合因素评价法是一种全面考虑各种影响因素， 并根据各影响因素重要性的不同赋予权重，对方 案进行评价、打分，以找出最优的选址方案。
p 综合因素评价法可以综合考虑各方面因素，包括 量化和非量化因素，（非量化因素也可通过打分 来量化），适用范围广。不足之处在于打分和赋 权过程中存在人为因素，同时的人往往得出不同 的结果。
选址方法和模型 布局优化
选址优化问题
可行方案 综合评价 给出最终方案
方案评价问题
第四章1物流节点的选址
物流节点选址布局规划的流程（2）
p 框架初设
设计一个物流系统的初始框架：在物流系统需求分析 和预测的前提下，对物流系统的功能进行定位和分解， 从而确定物流的初始系统结构，即给出系统的层次、 节点最大设定数目和系统基本功能。
p节点选址战略
好的设施选址应考虑所有物品的流动过程及其相 关成本。在保证客户服务水平的前提下，寻求利润最 高、成本最低的配送方案是选址战略的核心所在。主 要包括：确定设施的数量、地理位置、规模，并规划 各设施所服务的市场范围等等。
第四章1物流节点的选址
物流节点选址应考虑的主要因素
1、土地成本 2、交通便利性 3、可获得土地的规模 4、与市场的距离 5、劳动力因素 6、工程地质条件 7、政策环境
启发式规划选址
p 启发式方法是一种逐次逼近最优解的方法，大部 分在20世纪50年代末期以60年代期间被开发出来。 当复杂的线性规划或者非线性规划难以用运筹学 中的方法原理进行求解时，启发式方法发挥了巨 大的作用。
p 启发式方法与最优规划方法的最大不同是它不是 精确式算法，不能保证给出的解决方案是最优的， 但只要方法得当，能够使获得的可行解与最优解 是非常接近的，而且启发式算法相对最优规划方 法计算简单，求解速度快。因此启发式方法是规 划技术中非常实用的方法。

2018-2019学年高中物理沪科版必修1课件： 第4章 4.2 怎样分解力-PPT文档资料

2018-2019学年高中物理沪科版必修1课件： 第4章 4.2 怎样分解力-PPT文档资料

攻
重
D．两个分力与 F 都在同一条直线上
课 时 分 层 作 业
难
返 首 页
自
当
主
堂
预
达
习
标
• 探
B [根据平行四边形的特点，它的一条边与对角线相等或垂直都是可能
• 固
新
双
知 的，所以选项 A、C 都有可能；当一个分力与 F 相同时，另一个分力为零， 基
合 作 探 究 • 攻 重
选项 B 不可能分解为两个分力；合力与分力在一条直线时 F＝F1＋F2，选项 D 是可能的．]
基
以下两个原则：
合
作 探
(1)使尽量多的力处在__坐__标__轴__上．
究
•
(2)尽量使某一轴上各分力的合力___为__零___．
攻
重 难
3．正交分解法的适用情况
课 时 分 层 作 业
适用于计算物体受_三__个__或__三__个__以__上___共点力的合力情况．
返
首
页
[基础自测]
自 主
1．思考判断
主
堂
预 习
其桥面高达 46 m，主桥全长 846 m，引桥总长 7 500 m．南浦大桥的引桥建
达 标
•
•
探 造得如此长，其主要目的是( )
固
新
双
知
基
合 作 探 究 • 攻 重
课 时 分 层 作 业
难
图 4-2-3
返 首 页
自 主
A．增大汽车对桥面的正压力
当 堂
预
达
习 •
B．减小汽车对桥面的正压力
课 时 分 层 作 业
难
返 首 页
2．如图 4-2-8 所示，物体静止于光滑的水平面上，力 F 作用于物体上的

计算机网络第4章 网络层

计算机网络第4章 网络层
就是说，要有自适应性。 算法应具有稳定性。 算法应是公平的。 算法应是最佳的。
从路由算法的自适应性考虑
静态路由选择策略——即非自适应路由选择， 其特点是简单和开销较小，但不能及时适应 网络状态的变化。
动态路由选择策略——即自适应路由选择， 其特点是能较好地适应网络状态的变化，但 实现起来较为复杂，开销也比较大。
首部
ICMP 报文
数据部分 IP 数据报
4.4.1 ICMP 报文的种类
ICMP 报文的种类有两种，即 ICMP 差错报 告报文和 ICMP 询问报文。
ICMP 报文的前 4 个字节是统一的格式，共 有三个字段：即类型、代码和检验和。接着 的 4 个字节的内容与 ICMP 的类型有关。
ICMP 差错报告报文共有 4 种
前缀都是
一样的 10000000 00001110 00101111 11111011 10000000 00001110 00101111 11111100 10000000 00001110 00101111 11111101 10000000 00001110 00101111 11111110
最大地址 10000000 00001110 00101111 11111111
128.14.47.255
分析128.14.32.0/20 地址块
地址的掩码是
11111111 11111111 11110000 00000000
255.255.240.0
最小地址 128.14.32.0
最大地址 128.14.47.255
异常情况的报告。
但 ICMP 不是高层协议（看起来好像是高层协议， 因为 ICMP 报文是装在 IP 数据报中，作为其中的 数据部分），而是 IP 层的协议。

第四章2-IP协议及地址课件

第四章2-IP协议及地址课件
第四步，确定每一个子网的主机地址范围。如 下图所示。
17
因特网的互连协议IP
（4）子网划分的规则
RFC 1878中的规则
1985年制定的RFC 950中阻止使用全0全1的子网号以 便与老式的路由器兼容，所以上例中的4个子网还 要减去两个。但现在新的路由器大都支持CIDR （Classless Inter-Domain Routing:无类域间路由） 协议，CIDR摒弃了传统基于类的地址分配方式，规 定可以使用任意长度的网络地址部分，因此在1995 年制定的RFC 1878(IPv4可变长子网表)中允许使用 全0和全1的子网号，所以上例中对C类网络使用子 网掩码255.255.255.192划分出的4个子网都可以使 用，每个子网的网络地址和主机IP地址范围如下表 所示。
1
IP协议及地址
(2)网络地址和主机地址
IP地址被分为网络地址（net-id）和主机地址 （host-id）两部分。
IP地址的格式可表示为：网络地址+主机地址。 IP地址的这种结构使我们在Internet上很方便地
进行寻址，先按IP地址中的网络号net-id把网络 找到，再按主机号host-id把主机找到。
3
IP协议及地址
(4)IP地址类型的识别
A 类 地 址 ： 第 一 个 数 的 范 围 在 0 ～ 127 之 间 ， 地址范围从1.0.0.1至126.255.255.254。
B 类 地 址 ： 第 一 个 数 的 范 围 在 128 ～ 191 之 间 ， 地址范围从128.1.0.1至191.255.255.254。
IP协议及地址
1 IP地址及转换
(1)IP地址及其表示方法
Internet识别网络的方法是给网络上的每一台计算机分配 一个IP地址。IP地址就是给每个连接在Internet上的主 机分配一个在全世界范围内唯一的32位二进制标识符。 由于32位的二进制数字形式不适合阅读和记忆，为了 便于用户阅读和理解IP地址，Internet管理委员会采 用了一种“点分十进制”方法表示IP地址。如下图所 示。

IPv4地址与网络地址解析

IPv4地址与网络地址解析

• 1、IP地址192.168.17.19写成32bit位，是（ ），表示成16进制 （ ）；
• 2、网络掩码255.255.255.0写成32bit位，是（ ），还可记作：
（ / ）,或者十六进制（
）；
IP: 11000000 10101000 IP: C0 A8 11 13 MASK:11111111 11111111 MASK:/24；ff.ff.ff.00
将每 8 位的二进制数 转换为十进制数
10000000 00001011 00000011 00011111
128
11
3
31
采用点分十进制记法 采用点分16进制记法
128.11.3.31 80.0B.03.1F
互联网上的每台主机（或路由器）的每个网口分配一个在全世界唯一的 IP 地址。
由互联网名字和数字分配机构 ICANN (Internet Corporation for Assigned
00010001 11111111
00010011 00000000
分类编址 IP 地址的优点和缺点
举例：根据分类编址规则判断“89.18.66.5”地址是哪一类IP地址， 分析其所在的网络部分和主机部分分别是多少？
解： 网络部分：89 主机部分：18.66.5.
有类编址缺点： 默认网络掩码长度：8位（A） 、16位（B）、24位（C） 设计上不合理： B类地址块大，浪费地址资源； 即使采用划分子网的方法，也无法解决 IP 地址枯竭的问题。
分类编址：网络号+主机号
0
net-id 8位
host-id 24 位
10
net-id 16 位
host-id 16 位
110

IP 地址与域名地址_大学计算机基础与计算思维（第2版）_[共4页]

IP 地址与域名地址_大学计算机基础与计算思维（第2版）_[共4页]
IPΒιβλιοθήκη 地址网络地址主机地址
图 4-13 IP 地址的结构
在 IPv4 体系中，每 个 IP 地 址 均 由 长 度 为 32 位的二进制数组成（即 4 个字节），每 8 位 （1 个字节）之间用圆点分开，如 11001010.01110001.01111101.00000011。
用二进制数表示的 IP 地址难于书写和记忆，通常将 32 位的二进制地址写成 4 个十进制数字 字段，书写形式为 XXX.XXX.XXX.XXX，其中，每个字段 XXX 都在 0～255 之间取值。例如，
4.4.3 IP 地址与域名地址
为了实现 Internet 上不同计算机之间的通信，每台计算机都必须有一个不与其他计算机重复 的地址，它相当于通信时每台计算机的名字。在使用 Internet 的过程中，遇到的地址有 IP 地址、 域名地址和电子邮件地址等。
1．IP 地址 不论网络拓扑形式如何，也不论网络规模的大小，只要使用的是 TIC/IP，就必须为每台计 算机配置 IP 地址。IP 地址是连入 Internet 的设备的唯一标识，这些设备可以是计算机、手机、 家用电器、仪器等，Internet 上使用 IP 地址来唯一确定通信的双方。 IP 地址体系目前有广泛应用的 IPv4 体系和目前正在建设的 IPv6 体系。 （1）IPv4 地址表示 IP 地址由网络地址和主机地址两部分组成，如图 4-13 所示，其中，网络地址用来表示一个 逻辑网络，主机地址用来标识该网络中的一台主机。
第 4 章 计算机网络
主要的协议。
表 4-2 TCP/IP 模型 应用层 传输层 网络层 接口层
TCP/IP 各层主要协议 主要协议
DNS、SMTP、FTP、Telnet、Gopher、HTTP、WAIS、… TCP、UDP、DVP、…

TCPIP网络与协议第4章 地址解析

TCPIP网络与协议第4章 地址解析

4.1.2 ARP高速缓存
• 问题：如果每次在发送IP数据报前都重复上面 的过程，势必会带来较大的开销。广播ARP请 求不仅要耗费带宽，而且使得本地网络中的每 台主机都要处理该广播帧，或忽略或给出响应 帧。 • 解决：为了使地址解析时的广播尽可能少，每 台主机都维护一个名为ARP高速缓存的本地列 表。ARP高速缓存中含有最近使用过的IP地址 与物理地址的映射列表。ARP请求和应答方都 把对方的地址映射存储在ARP高速缓存中。
IP层发送IP数据报时通常将产生以下事件： （1）IP调用ARP，请求IP地址为IB的目的主 机B的物理地址PB。 （2）ARP创建一个ARP请求帧，请求IP地址 IB对应的物理地址。ARP请求帧的数据部分 将包括如下信息：
请求主机的物理地址PA
请求主机的IP地址IA
目的主机的IP地址IB
（3）主机A在本地网络中广播ARP请求帧， 请求帧的目的地址为（物理地址）广播地址 （全“1”）。如图4-2所示。
2. 控制地址映射表项的超时值
• 对于Windows NT计算机，可以利用注册表参 数ArpCacheLife对高速缓存表项的超时值进 行控制。若未设置ArpCacheLife参数，则 ARP高速缓存中超时值的设置为默认值2分钟。 当在注册表中添加了ArpCacheLife参数后， 注册表中的值会覆盖前面提到的2分钟默认值。 • 另一个相关的注册表参数是 ArpCacheMinReferencedLife，该参数是被重 复使用的表项可以在ARP缓存中存放的最长 生命期限制时间。不设置该参数就是默认值的 10分钟（600秒）。
3. 静态ARP表项
• 另一种控制地址映射表项超时值的方法是在 ARP 高速缓存中创建一个静态表项。静态表 项是永不超时的地址映射表项。静态表项主要 用在一台主机经常向另一台主机发送 ARP 请 求的情况下。为了提高效率，减少不必要的开 销，可以在 ARP 高速缓存中创建一个静态表 项，使该地址映射表项始终存在于 ARP 高速 缓存中，避免向某一主机发送ARP广播。

二地址解析协议与反向地址解析协议

二地址解析协议与反向地址解析协议

发方协议地址(第2~第3字节) 目的硬件地址(第0~第1字节)
目的硬件地址(第2~第5字节)
目的协议地址(第0~第3字节)
二.地址解析协议与反向地址解析协议
2.地址解析协议(ARP)
• ARP的封装与标识
ARP消息
帧头
帧数据区
CRC
二.地址解析协议与反向地址解析协议
2.地址解析协议(ARP)
• ARP的高速缓存
TRANSACTION ID
SECONDS
S
CLIENT IP ADDRESS
YOUR IP ADDRESS
SERVER IP ADDRESS
FOUTER IP ADDRESS
CLIENT HARD ADDRESS(16B)
SERVER NAME(64B)
BOOT FILE NAME(128B)
• DHCP的地址分配方法
➢手工配置 ➢自动配置 ➢完全自动配置
三. 自举协议与自动配置(BOOTP,DHCP)
2. 动态主机配置协议（DHCP）
• DHCP的动态IP地址分配 一个计算机上网后，它使用DHCP获取一个IP 地址，然后配置其TCP/IP软件使用此地址。
“由于允许一个主机不需人工干预就可获得通 信所需的所有参数，DHCP允许自动配置。当 然，自动配置要受到管理员的限制”
2. 动态主机配置协议（DHCP）
➢DHCP使计算机用一个消息获取它所需的所有配置信息。例 如一个DHCP报文除了能获取IP地址外，还能获取子网掩码； ➢DHCP允许计算机快速、动态地获取IP地址。任何时候，只 要有新计算机连到网络上，新计算机就与服务器联系，并申请 一个地址。服务器从管理员指定的地址中选择一个地址，并将 它分配给该计算机。

CH4-5ed 网络层 - 4.2.4ppt97

CH4-5ed 网络层 - 4.2.4ppt97

RFC协议标准文档（延伸阅读）



RFC 826, ARP /rfcs/rfc826.html （David C. Plummer ,DCP@MIT-MC，November 1982） RFC 903, RARP /rfc/rfc903.txt （Finlayson, Mann, Mogul, Theimer， Stanford University ， June 1984） RFC 1868, ARP Extension /rfcs/rfc1868.html
（2）地址解析协议 在TCP/IP体系结构中的位置
应用层
运输层 网络层 （网际层） 网络接口层 各种应用层协议 (HTTP, FTP, SMTP 等) TCP, UDP ICMP IGMP
IP
RARP ARP 与各种网络接口理


每一个主机都设有一个 ARP 高速缓存(ARP cache)，里面有所在的局域网上的各主机及路由器 的 IP 地址到硬件地址的映射表。 当主机 A 欲向本局域网上的某个主机 B 发送 IP 数 据报时，就先在其 ARP 高速缓存中查看有无主机 B 的 IP 地址。
222.27.252.169
Y
B 70-71-bc-b6-05-e9
Z
ARP工作原理-ARP捕包协议分析
课件制作人：谢
ARP工作原理-ARP捕包协议分析
课件制作人：谢
ARP 高速缓存的作用

提高效率、减少广播

当主机 B 收到 A 的 ARP 请求分组时，就将 主机 A 的这一地址映射写入主机 B 自己的 ARP 高速缓存中。


如有，就可查出其对应的硬件地址，再将此硬件地址写 入 MAC 帧，然后通过局域网将该 MAC 帧发往此硬件地 址。 如无，则使用ARP请求分组查询主机B的硬件地址。

计算机网络-4-3-ARP地址解析协议以及IP数据报首部

计算机网络-4-3-ARP地址解析协议以及IP数据报首部

计算机⽹络-4-3-ARP地址解析协议以及IP数据报⾸部地址解析协议ARP和IP数据报⾸部在实际的应⽤中，我们会经常遇见这样的⼀个问题：我们已知⼀个机器（主机或者路由器的）IP地址，我们怎么获取相应的硬件地址？，地址解析协议就是⽤来解决这个问题的。

ARP协议的作⽤：由上图可知：⾸先ARP协议划归为⽹络层，但是ARP协议是为了从⽹络层使⽤的IP地址，解析出在数据链路层的MAC地址，因此有的书籍也会把ARP协议划分到数据链路层，这也是可以的。

ARP协议的要点⽹络层使⽤的是IP地址，但在实际的链路层传输数据帧我们使⽤的是MAC地址。

在⼀个⽹络上可能会有新的主机加⼊或者旧的主机撤去。

除此之外更换⽹络适配器也会导致MAC地址发⽣变化。

ARP地址解析协议解决这个问题的⽅法是在主机ARP⾼速缓存中存放⼀张IP地址到MAC地址的映射表，⽽且这个表还要动态更新（添加或者删除）每个主机都有⼀个ARP⾼速缓存（ARP cache），⾥⾯有着本局域⽹的各个主机和路由器的IP地址到硬件地址的映射表，这些都是该主机⽬前知道的⼀些地址。

那么主机该怎么知道这些地址呢？1. ARP进程在本局域⽹内⼴播发送⼀个ARP请求分组。

ARP请求分组的主要内容是：我的IP是209.0.0.5,我的MAC地址为00-00-C0-15-AD-18,我想知道IP地址为209.0.0.6的MAC地址为多少？2. 在本局域⽹所有的主机运⾏的ARP进程都会收到这条此ARP请求分组。

3. 在主机B的IP地址与ARP请求分组中要查询的IP地址⼀致，就收下这个ARP请求分组，并向主机主动发送⼀个ARP响应分组，同时在这个ARP响应分组写⼊⾃⼰的MAC地址。

由于其他主机的IP地址和ARP请求要查询的IP地址不⼀样，因此都不会理会这个ARP请求分组。

注意：ARP请求分组是⼴播，但是ARP响应分组单播，就从源地址发送到⼀个⽬的地址。

4. 主机A收到这个ARP响应分组后，就在⾃⼰本地的ARP缓存中写⼊主机B的IP地址到MAC地址的映射。

《计算机网络设计 第2版》第04章 地址规划与路由技术

《计算机网络设计 第2版》第04章 地址规划与路由技术

主讲：易建勋
第16页 共68页
4.1 网络地址规划 4．不连续子网 不连续子网指属于同一主类网络，但是被不同主类 网络分隔开的子网(如图P74)。
私有地址与公有地址一起混用时，容易产生不连续 子网。 不连续子网在进行路由归纳时，容易出现问题。
主讲：易建勋 第17页 共68页
4.1 网络地址规划
4.1.4 VLSM子网划分技术
主讲：易建勋
第20页 共68页
4.2 静态路由技术
主讲：易建勋
第21页 共68页
4.2 静态路由技术
4.2.1 路由技术概述
1．静态路由与动态路由 静态路由按照网络工程师预先设计好的路径进行路 由选择。 如直连静态路由等，热备份路由（HSRP）和策略 路由（PBR）本质上也是一种静态路由。 动态路由可以根据网络结构，通信量等变化，自动 调整路由。 采用动态路由时，路由器能自动建立路由表，并且 能根据网络变化的情况适时进行调整。
标准地址 特殊地址 CIDR VLSM
NAT
IPv6
主讲：易建勋
第4页 共68页
4.1 网络地址规划 2．公有地址与私有地址 公有地址：在互联网上使用的IP地址； 这类地址不允许出现重复，用户必须向NIC申请。 私有地址：允许在内部网络中重复使用。 私有地址无须向NIC申请。 私有地址不能在因特网上使用。
主讲：易建勋
第12页 共68页
4.1 网络地址规划 2．CIDR网络地址规划案例 【案例4-3】 某ISP分配给某大学的CIDR地址块为： 210.43.96.0/22。 网络前缀为/22； 网络掩码为：255.255.252.0； 地址范围为：210.43.96.0～210.43.99.255； 网络最大有1024个地址。 某大学继续将以上地址划分为5个子块，校内地址 规划如图4-3所示。

第4章 地址解析

第4章 地址解析
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第4章 地址解析
4.1 地址解析协议 地址解析协议(ARP) 4.2 反向地址解析协议(RARP) 反向地址解析协议 4.3 地址解析报文 4.4 代理 代理ARP
Page 11
4.1 地址解析协议 地址解析协议(ARP)
4.1.1 地址解析原理 • ARP用途：当主机 需要向同一物理网络中 用途： 用途 当主机A需要向同一物理网络中 的设备B发送信息时 主机A的 层要将 发送信息时， 层要将IP 的设备 发送信息时，主机 的IP层要将 网络接口层进行帧封装， 数据报交给网络接口层进行帧封装 数据报交给网络接口层进行帧封装，封装 时要给出下一设备的物理地址。 时要给出下一设备的物理地址。 ARP协议 协议 可根据设备IP地址得到其对应的物理地址 地址得到其对应的物理地址。 可根据设备 地址得到其对应的物理地址。 ARP的过程： 的过程： 的过程
Page 16
4.1.2 ARP缓存 缓存
• 如果每次在发送分组前都重复 如果每次在发送分组前都重复ARP的广播请求和 的广播请求和 单播应答过程，会带来较大的开销。广播ARP请 单播应答过程，会带来较大的开销。广播 请 求不仅要耗费带宽，而且使得本地网络中的每台 求不仅要耗费带宽， 耗费带宽 主机都要处理该广播帧，或忽略或给出响应帧。 处理该广播帧 主机都要处理该广播帧，或忽略或给出响应帧。 • 解决：每台主机都维护一个 解决：每台主机都维护一个ARP高速缓存的本地 高速缓存的本地 高速缓存 列表，含有最近使用过的 最近使用过的IP地址与物理地址的映 列表，含有最近使用过的 地址与物理地址的映 射列表。ARP请求方和应答方都会把对方的地址 射列表。 请求方和应答方都会把对方的地址 映射存储在自己的ARP高速缓存中。 高速缓存中。 映射存储在自己的 高速缓存中

编译原理及实现技术：18.语义分析_抽象地址和符号表

编译原理及实现技术：18.语义分析_抽象地址和符号表

m,n,x(使用性出现)
end
a1,a2,x,a,i（使用性出现）
end
x,a,i（使用性出现）
end
15
int main() { int a; float b,d; { int c; float a; { int d; float c; { float d; //... a=b+c+d; } } { char d; } } return 0;
10
2.3 符号表查表技术
顺序查表法 折半查表法（二分法） 散列查表法（哈希表）
11
2.4 标识符的作用域
标识符的作用域：是指某标识符可以有效 使用的范围，标识符的作用域是一个程序 段，称之为程序的局部化区，通常是一个 子程序或者分程序，局部化区是允许含有 声明的最小程序单位。
❖void function【(){...}】 ❖structure data【{}】 ❖ {【】}
❖ 每进入一个局部化区，记录本层符号表的首地 址
❖ 遇到声明性标识符时，构造其语义字，查本层 的符号表，检查是否有重名，有则出错，否则 就把其语义字填到符号表里。
❖ 遇到使用性出现，查符号表，如果查到则读取 其语义字，否则出现语义错误。
❖ 退出一个局部化区，'作废'本层的符号表。
14
实例分析
proc p()
第四章：语义分析
抽象地址 符号表
1. 抽象地址
1.1 地址分配 1.2 抽象地址结构 1.3 层数定义 1.4 过程活动记录 1.5 分配原则
2
1.1 地址分配原则
静态分配 在编译时间即为所有数据对象分配固定的地址 单元，且这些地址在运行时间始终保持不变。 是一种直观的方法，但不适用于动态申请空间。

操作系统本科第4章教材习题解答

操作系统本科第4章教材习题解答

第4章教材习题解答1．大体概念和术语逻辑地址、物理地址、逻辑地址空间、内存空间、重定位、静态重定位、动态重定位、碎片、碎片紧缩、虚拟存储器、快表、页面抖动用户程序经编译以后的每一个目标模块都以0为基地址顺序编址，这种地址称为相对地址或逻辑地址。

内存中各物理存储单元的地址是从统一的基地址开始顺序编址的，这种地址称为绝对地址或物理地址。

由程序中逻辑地址组成的地址范围叫做逻辑地址空间，或简称为地址空间。

由内存中一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间，也称物理空间或绝对空间。

程序和数据装入内存时，需对目标程序中的地址进行修改。

这种把逻辑地址转变成内存物理地址的进程称作重定位。

静态重定位是在目标程序装入内存时，由装入程序对目标程序中的指令和数据的地址进行修改，即把程序的逻辑地址都改成实际的内存地址。

动态重定位是在程序执行期间，每次访问内存之前进行重定位。

这种变换是靠硬件地址转换机构实现的。

内存中这种容量过小、无法被利用的小分区称作“碎片”或“零头”。

为解决碎片问题，移动某些已分派区的内容，使所有进程的分区紧挨在一路，而把空闲区留在另一端。

这种技术称为紧缩（或叫拼凑）。

虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的虚拟存储空间，它利用户逻辑存储器与物理存储器分离，是操作系统给用户提供的一个比真实内存空间大得多的地址空间。

为了解决在内存中放置页表带来存取速度下降的矛盾，能够利用专用的、高速小容量的联想存储器，也称作快表。

假设采纳的置换算法不适合，可能显现如此的现象：刚被换出的页，专门快又被访问，为把它调入而换出另一页，以后又访问刚被换出的页，……如此频繁地改换页面，以致系统的大部份时刻花费在页面的调度和传输上。

现在，系统仿佛很忙，但实际效率却很低。

这种现象称为“抖动”。

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• 在ARP应答报文中
目标机将收到的ARP请求报文中的发送方硬件地 址和发送方协议地址放入目的硬件地址和目的协 议地址 目标机将自己的硬件地址和协议地址（IP地址） 填入发送方硬件地址和发送方协议地址 操作类型字段：填入“2”表示是ARP应答 • ARP应答以单播方式在物理网络中发送。
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• ARP应答以单播方式在物理网络中发送。
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4.3.3 地址解析报文封装
• ARP/RARP报文封装在以太网物理帧中的格 式如图所示。
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习题
1、（ ）是动态映射协议，它能从给定的物理地址找出逻辑地 址；（ ）是动态映射协议，它能从给定的逻辑地址找出物理 地址。 A、ARP B、RARP C、IP D、以上都不是 2、在以太网中，封装RARP请求数据报的物理帧首部的目的地 址字段应填入什么？ 3、当源主机和目的主机位于同一网络中时，ARP协议解析的结 果将提供什么设备的物理地址？ 4、当目的主机位于远程网段时，ARP协议解析的结果将提供什 么设备的物理地址？ 5、当使用ARP的协议是IP而运行ARP的物理网络是以太网时， ARP分组的长度是多少？携带此ARP分组的以太网帧的长度 是多少？（以字节为单位）
• ARP命令
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ARP高速缓存中地址映射表项的超时
给ARP高速缓存中的每一个表项设置一个超 时值。 不同的TCP/IP实现使用不同的超时值，短的 仅有几十秒钟，而长的则长达几个小时。
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4.1.3 地址解析实例
• 参与通信的源主机与目的主机可能位于同一 个子网，也可能位于不同的子网。 1. 源主机与目的主机位于同一子网 假设一台IP地址为196.168.27.20的主机，希 望向位于同一子网中IP地址为 196.168.27.22的主机发送IP数据报。
4.3 地址解析报文
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4.1 地址解析协议(ARP)
4.1.1 地址解析原理
• 地址解析协议ARP使IP能够获得与某个给 定IP地址相关的主机物理地址。 ARP的功能分为两部分：
– 发送数据包请求获得目的主机的物理地址 – 向请求物理地址的主机发送解析结果。
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这里需要注意两点： <1> ARP请求帧在物理网络中是以广播方式发送的， ARP应答帧是以单播方式发送的。 <2> 目的主机必须与源主机位于同一物理网络。
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4.3.2 地址解析报文处理 • 在ARP请求报文中
发送方硬件地址字段：填入本机的物理地址 发送方协议地址字段：填入本机的协议地址 目的硬件地址字段：全0 目的协议地址字段：填入准备解析的目标机的IP 地址 操作类型字段：填入“1”表示是ARP请求 • ARP请求以广播方式在物理网络中发送。
第4章 地址解析
• 因特网在网络层使用IP地址的同时，在物理网 络中仍使用物理地址。这两套地址之间必须建 立映射关系。
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• 建立逻辑地址与物理地址之间映射的方法通常 有两种： • 静态映射采用地址映射表格来实现。由于地址 映射表一般由人工方式建立和维护，所以不能 适应频繁变化的网络和规模庞大的网络。 • 动态映射是在需要获得地址映射关系时利用网 络通信协议直接从其他主机上获得映射信息。 • 因特网采用了动态映射的方法进行地址映射。
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当主机A要向主机B传输数据报时，TCP/IP软件会利 用子网掩码确定主机B位于远程子网上。
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• 这里需要注意的是：在从源到目的地的传输 过程中，数据包的IP地址是不发生变化的， 而物理地址在每一跳都会发生变化。
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4.1.4 ARP简化软件包示例
• ARP软件包主要由五个构件组成：高速缓存 表、队列、输出模块、输入模块、高速缓存 控制模块。
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4.1.2 ARP缓存
• 问题：如果每次在发送IP数据报前都重复上 面的过程，势必会带来较大的开销。 • 解决：每台主机都维护一个名为ARP高速缓 存的本地列表。
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• 使用：当发送IP数据报需要获取目的主机的物理 地址时，首先检查它的ARP高速缓存
• 创建：由于ARP高速缓存位于内存中，因此每次 计算机或路由器重新启动时，都必须动态地创建 地址映射表。
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进行IP地址解析的过程如图所示，其具体步骤如下:
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2. 源主机与目的主机位于不同的子网 • 源主机与目的主机之间有一台或多台路由器， ARP必须为IP数据报通过的每个路由器解析 IP地址。
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假设一台IP地址为172.16.1.9，子网掩码为 255.255.255.0的客户机希望向IP地址为 172.16.2.5的 主机发送IP数据报。
• 在RARP请求报文中
发送方硬件地址字段：填入本机的物理地址 发送方协议地址字段：全0 目的硬件地址字段：填入本机的物理地址 目的协议地址字段：全0 操作类型字段：填入“3”表示是RARP请求
• RARP请求以广播方式在物理网络中发送。
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• 在RARP应答报文中
发送方硬件地址和发送方协议地址字段填的 是给出应答被 解析对象的IP地址和物理地址 操作类型字段：填入“4”表示是RARP应答
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逻辑地址与物理地址之间的映射称为地址解 析(Address resolution)。 TCP/IP用两个协议来实现这两种映射： – ARP用于从IP地址到物理地址的映射 – RARP用于从物理地址到IP地址的映射
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第4章 地址解析
4.1 地址解析协议(ARP)
4.2 反向地址解析协议(RARP)
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4.2 反向地址解析协议(RARP)
• RARP可以实现从物理地址到IP地址的转换。 被无盘计算机用来获取其IP地址。 • 在进行反向地址解析前，无盘计算机只知道 自己的物理地址，另外还具有一个位于ROM 中的基本输入/输出系统。
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RARP服务器处理请求并根据请求者的物理地址查物 理地址-IP地址映射表，然后形成应答。
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ARP和RARP的不同之处：
• ARP地址解析的目的是求取另一个设备的物 理地址，而RARP则主要是由本机的物理地 址求取本机的IP地址。 • RARP需要有RARP服务器帮助完成解析， 而ARP不需要专门的服务器。
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4.3 地址解析报文
4.3.1 地址解析报文格式
• TCP/IP协议将ARP和RARP的请求和应答报文设计成 相同的格式，通过操作字段来加以区别。
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