Linux課后習(xí)題答案

1、Linux思考題5fork（）和clone（）二者之間的區(qū)別是什么？答：fork創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程時(shí)，子進(jìn)程只是完全復(fù)制父進(jìn)程的資源，復(fù)制出來(lái)的子進(jìn)程有自己的task_struct結(jié)構(gòu)和pid,但卻復(fù)制父進(jìn)程其它所有的資源。通過(guò)fork創(chuàng)建子進(jìn)程，需要將上面描述的每種資源都復(fù)制一個(gè)副本。fork()調(diào)用執(zhí)行一次返回兩個(gè)值，對(duì)于父進(jìn)程，fork函數(shù)返回子程序的進(jìn)程號(hào)，而對(duì)于子程序，fork函數(shù)則返回零，這就是一個(gè)函數(shù)返回兩次的本質(zhì)。在fork之后，子進(jìn)程和父進(jìn)程都會(huì)繼續(xù)執(zhí)行fork調(diào)用之后的指令。系統(tǒng)調(diào)用fork()和vfork()是無(wú)參數(shù)的，而clone()則帶有參數(shù)。fork()是全部復(fù)制，vfo

2、rk()是共享內(nèi)存，而clone()是則可以將父進(jìn)程資源有選擇地復(fù)制給子進(jìn)程，而沒(méi)有復(fù)制的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)則通過(guò)指針的復(fù)制讓子進(jìn)程共享，具體要復(fù)制哪些資源給子進(jìn)程，由參數(shù)列表中的clone_flags來(lái)決定。另外，clone()返回的是子進(jìn)程的pid。什么是進(jìn)程？什么是線程？Linux系統(tǒng)中的進(jìn)程有那些狀態(tài)？如何獲取系統(tǒng)中各進(jìn)程的狀態(tài)？答：進(jìn)程是指在系統(tǒng) HYPERLINK /s/?w=%E4%B8%AD%E6%AD%A3&ch=link t _blank 中正在運(yùn)行的一個(gè)應(yīng)用程序； HYPERLINK /s/?w=%E7%BA%BF%E7%A8%8B&ch=link t _blank 線程是系 HY

3、PERLINK /s/?w=%E7%BB%9F%E5%88%86&ch=link t _blank 統(tǒng)分配 HYPERLINK /s/?w=%E5%A4%84%E7%90%86%E5%99%A8&ch=link t _blank 處理器 HYPERLINK /s/?w=%E6%97%B6%E9%97%B4%E8%B5%84%E6%BA%90&ch=link t _blank 時(shí)間資源的基本單元，或者說(shuō)進(jìn)程之內(nèi)獨(dú)立執(zhí)行的一個(gè)單元。對(duì)于 HYPERLINK /s/?w=%E6%93%8D%E4%BD%9C%E7%B3%BB%E7%BB%9F&ch=link t _blank 操作系統(tǒng)而言，其調(diào)度單

4、元是 HYPERLINK /s/?w=%E7%BA%BF%E7%A8%8B&ch=link t _blank 線程。一個(gè)進(jìn)程至少包括一個(gè) HYPERLINK /s/?w=%E7%BA%BF%E7%A8%8B&ch=link t _blank 線程，通常將該 HYPERLINK /s/?w=%E7%BA%BF%E7%A8%8B&ch=link t _blank 線程稱(chēng)為主 HYPERLINK /s/?w=%E7%BA%BF%E7%A8%8B&ch=link t _blank 線程。一個(gè)進(jìn)程從主 HYPERLINK /s/?w=%E7%BA%BF%E7%A8%8B&ch=link t _blank

5、 線程的執(zhí)行開(kāi)始進(jìn)而創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)附加 HYPERLINK /s/?w=%E7%BA%BF%E7%A8%8B&ch=link t _blank 線程，就是所謂基于 HYPERLINK /s/?w=%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B&ch=link t _blank 多 HYPERLINK /s/?w=%E7%BA%BF%E7%A8%8B&ch=link t _blank 線程的多任務(wù)。Linux系統(tǒng)中的進(jìn)程狀態(tài)有：TASK_RUNNING(運(yùn)行狀態(tài))，TASK_INTERRUPTIBLE(可中斷睡眠狀態(tài))，TASK_UNINTERRUPTIBLE(不可中斷的睡眠狀態(tài))，TA

6、SK_STOPPED(暫停狀態(tài))，TASK_NONINTERACTIVE(不可交互睡眠狀態(tài))，TASK_DEAD(死亡狀態(tài))，EXIT_ZOMBIE(僵死進(jìn)程)，EXIT_DEAD(僵死撤銷(xiāo)狀態(tài))ps 查看靜態(tài)的進(jìn)程信息可以使用man 來(lái)查看 ps 的使用參數(shù) 以下是幾個(gè)常使用到得，a 顯示當(dāng)前終端的所有進(jìn)程信息u 使用以用戶(hù)為主的格式輸出進(jìn)程信息x 顯示當(dāng)前用戶(hù)在所有終端下的進(jìn)程信息-e 顯示 系統(tǒng)內(nèi)的所有進(jìn)程# ps 只顯示當(dāng)前用戶(hù)打開(kāi)的進(jìn)程# ps aux 顯示系統(tǒng)中所有進(jìn)程信息Linux系統(tǒng)中進(jìn)程有哪兩種模式？各有何特點(diǎn)？答：用戶(hù)進(jìn)程和系統(tǒng)進(jìn)程，用戶(hù)進(jìn)程就是用戶(hù)自己打開(kāi)的應(yīng)用程序，可有

7、可無(wú)。系統(tǒng)進(jìn)程即是內(nèi)核進(jìn)程，是維持操作系統(tǒng)正常工作自動(dòng)生成的，關(guān)閉系統(tǒng)進(jìn)程會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)知的結(jié)果。Linux系統(tǒng)中進(jìn)程控制塊的作用是什么？它進(jìn)程有何關(guān)系？答：進(jìn)程控制塊(PCB)的作用:進(jìn)程控制塊是進(jìn)程組成中最關(guān)鍵的部分,它保存有進(jìn)程的重要信息。1) 每個(gè)進(jìn)程有唯一的PCB.。2) 操作系統(tǒng)根據(jù)PCB.對(duì)進(jìn)程實(shí)施控制和管理。3) 進(jìn)程的動(dòng)態(tài)、并發(fā)等特征是利用PCB.表現(xiàn)出來(lái)的。 4) PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。Linux系統(tǒng)如何執(zhí)行進(jìn)程調(diào)度？答：首先查找所有在就緒隊(duì)列中的進(jìn)程,從中選出優(yōu)先級(jí)最高且在內(nèi)存的一個(gè)進(jìn)程,如果隊(duì)列中有實(shí)時(shí)進(jìn)程,那么實(shí)時(shí)進(jìn)程將優(yōu)先運(yùn)行。如果最需要運(yùn)行的不是當(dāng)前進(jìn)程，則掛

8、起當(dāng)前進(jìn)程，并保護(hù)它的現(xiàn)場(chǎng)，然后為選中的進(jìn)程恢復(fù)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)。5.8 Linux系統(tǒng)一般采用哪種文件系統(tǒng)？其構(gòu)造形式如何？答：采用ext2文件系統(tǒng)。（現(xiàn)在幾乎是默認(rèn)用ext3了）ext2文件系統(tǒng)中的文件信息都保存在數(shù)據(jù)塊中。在同一個(gè)ext2文件系統(tǒng)中，所有數(shù)據(jù)塊的大小一樣。 ext2文件系統(tǒng)將邏輯分區(qū)劃分成塊組，每個(gè)塊組重復(fù)保存一些有關(guān)整個(gè)文件系統(tǒng)的關(guān)鍵信息，以及實(shí)際的文件和目錄的數(shù)據(jù)塊。 系統(tǒng)引導(dǎo)塊總是介質(zhì)上的第一數(shù)據(jù)塊,只有根文件系統(tǒng)才放有引導(dǎo)程序。5.9什么是塊組？什么是超級(jí)塊?超級(jí)塊的功能是什么？答：linux用的是虛擬文件系統(tǒng)，塊組是相當(dāng)于windows系統(tǒng)的硬盤(pán)分區(qū)，比如c盤(pán)d盤(pán)。超級(jí)

9、塊位于塊組的最前面，描述文件系統(tǒng)整體信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，主要描述文件系統(tǒng)的目錄和文件的靜態(tài)分布情況，以及描述文件系統(tǒng)的各種組成結(jié)構(gòu)的尺寸、數(shù)量等。5.10什么是索引節(jié)點(diǎn)？ 索引節(jié)點(diǎn)主要有哪些內(nèi)容？它與文件有何關(guān)系？答： HYPERLINK /s?wd=%E7%B4%A2%E5%BC%95%E8%8A%82%E7%82%B9&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank 索引節(jié)點(diǎn)是一個(gè)結(jié)構(gòu)，它包含了一個(gè)文件的長(zhǎng)度、創(chuàng)建及修改時(shí)間、權(quán)限、所屬關(guān)系、磁盤(pán)中的位置等信息。一個(gè)文件 HYPERLINK /s?wd=%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E

10、7%BB%B4%E6%8A%A4&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank 系統(tǒng)維護(hù)了一個(gè) HYPERLINK /s?wd=%E7%B4%A2%E5%BC%95%E8%8A%82%E7%82%B9&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank 索引節(jié)點(diǎn)的數(shù)組，每個(gè)文件或目錄都與索引節(jié)點(diǎn)數(shù)組中的唯一一個(gè)元素對(duì)應(yīng)。系統(tǒng)給每個(gè)索引節(jié)點(diǎn)分配了一個(gè)號(hào)碼，也就是該節(jié)點(diǎn)在數(shù)組中的 HYPERLINK /s?wd=%E7%B4%A2%E5%BC%95%E5%8F%B7&hl_tag=textlink

11、&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank 索引號(hào)，稱(chēng)為索引節(jié)點(diǎn)號(hào)。2. 索引節(jié)點(diǎn)與文件的關(guān)系Linux 為每個(gè)文件分配一個(gè)稱(chēng)為索引節(jié)點(diǎn)的號(hào)碼 HYPERLINK /s?wd=inode&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank inode，可以將 HYPERLINK /s?wd=inode&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank inode簡(jiǎn)單理解成一個(gè)指針，它永遠(yuǎn)指向本文件的具體存儲(chǔ)位置。系統(tǒng)是通過(guò)索引節(jié)點(diǎn)(而不是文件名)來(lái)定位每一個(gè)文件。文件系統(tǒng)

12、處理文件所需要的所有信息都放在稱(chēng)為索引節(jié)點(diǎn)的 HYPERLINK /s?wd=%E6%95%B0%E6%8D%AE%E7%BB%93%E6%9E%84&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。文件名可以隨時(shí)更改，但是索引節(jié)點(diǎn)對(duì)文件是唯一的，并且隨文件的存在而存在。 一個(gè)文件系統(tǒng)允許的 HYPERLINK /s?wd=inode&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank inode節(jié)點(diǎn)數(shù)是有限的，如果文件數(shù)量太多，即使每個(gè)文件都是0字節(jié)的空文件，系統(tǒng)最終也會(huì)因?yàn)楣?jié)點(diǎn)空

13、間耗盡而不能再創(chuàng)建文件.5.11為什么要設(shè)立虛擬文件系統(tǒng)？它與實(shí)際文件系統(tǒng)的關(guān)系是怎樣的？答： Linux系統(tǒng)支持多種文件系統(tǒng)，必須使用一種統(tǒng)一的接口，而VFS可以實(shí)現(xiàn)；VFS是建立在具體文件系統(tǒng)之上的，它為用戶(hù)程序提供一個(gè)統(tǒng)一的、抽象的、虛擬的文件系統(tǒng)界面。5.13 Linux系統(tǒng)采用哪兩種內(nèi)存管理技術(shù)？各自的基本實(shí)現(xiàn)思想是什么？答：Linux系統(tǒng)采用交換和請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理兩種內(nèi)存管理技術(shù)； 1）請(qǐng)求分頁(yè)的基本思想是，當(dāng)執(zhí)行一個(gè)程序時(shí)，才把它換入內(nèi)存，但并不把全部程序都調(diào)入內(nèi)存，而是用到哪一頁(yè)就調(diào)入哪一頁(yè)；2）內(nèi)存交換基本思想，當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)內(nèi)存不足時(shí)，Linux內(nèi)存管理子系統(tǒng)就需要釋放一些內(nèi)

14、存頁(yè)，從而增加系統(tǒng)中空閑內(nèi)存頁(yè)的數(shù)量。5.17 Linux信號(hào)機(jī)制是如何實(shí)現(xiàn)進(jìn)程通信？答：Linux信號(hào)機(jī)制基本上是從Unix系統(tǒng)中繼承過(guò)來(lái)的。早期Unix系統(tǒng)中的信號(hào)機(jī)制比較簡(jiǎn)單和原始，后來(lái)在實(shí)踐中暴露出一些問(wèn)題，因此，把那些建立在 早期機(jī)制上的信號(hào)叫做不可靠信號(hào)，信號(hào)值小于SIGRTMIN(Red hat 7.2中，SIGRTMIN=32，SIGRTMAX=63)的信號(hào)都是不可靠信號(hào)。這就是不可靠信號(hào)的來(lái)源。它的主要問(wèn)題是： 進(jìn)程每次處理信號(hào)后，就將對(duì)信號(hào)的響應(yīng)設(shè)置為默認(rèn)動(dòng)作。在某些情況下，將導(dǎo)致對(duì)信號(hào)的錯(cuò)誤處理；因此，用戶(hù)如果不希望這樣的操作，那么就要在信號(hào)處理函數(shù)結(jié)尾再一次調(diào)用sign

15、al()，重新安裝該信號(hào)。 信號(hào)可能丟失，后面將對(duì)此詳細(xì)闡述。 因此，早期unix下的不可靠信號(hào)主要指的是進(jìn)程可能對(duì)信號(hào)做出錯(cuò)誤的反應(yīng)以及信號(hào)可能丟失。Linux支持不可靠信號(hào)，但是對(duì)不可靠信號(hào)機(jī)制做了改進(jìn)：在調(diào)用完信號(hào)處理函數(shù)后，不必重新調(diào)用該信號(hào)的安裝函數(shù)（信號(hào)安裝函數(shù)是在可靠機(jī)制上的實(shí)現(xiàn)）。因此，Linux下的不可靠信號(hào)問(wèn)題主要指的是信號(hào)可能丟失。 信號(hào)值位于SIGRTMIN和SIGRTMAX之間的信號(hào)都是可靠信號(hào)，可靠信號(hào)克服了信號(hào)可能丟失的問(wèn)題。Linux在支持新版本的信號(hào)安裝 函數(shù)sigation（）以及信號(hào)發(fā)送函數(shù)sigqueue()的同時(shí)，仍然支持早期的signal（）信號(hào)安裝

16、函數(shù)，支持信號(hào)發(fā)送函數(shù)kill()。 注：不要有這樣的誤解：由sigqueue()發(fā)送、sigaction安裝的信號(hào)就是可靠的。事實(shí)上，可靠信號(hào)是指后來(lái)添加的新信號(hào)（信號(hào)值 位于SIGRTMIN及SIGRTMAX之間）；不可靠信號(hào)是信號(hào)值小于SIGRTMIN的信號(hào)。信號(hào)的可靠與不可靠只與信號(hào)值有關(guān)，與信號(hào)的發(fā)送及安裝 函數(shù)無(wú)關(guān)。目前l(fā)inux中的signal()是通過(guò)sigation()函數(shù)實(shí)現(xiàn)的，因此，即使通過(guò)signal（）安裝的信號(hào)，在信號(hào)處理函數(shù)的結(jié)尾 也不必再調(diào)用一次信號(hào)安裝函數(shù)。同時(shí)，由signal()安裝的實(shí)時(shí)信號(hào)支持排隊(duì)，同樣不會(huì)丟失。5.19 Linux系統(tǒng)中設(shè)備驅(qū)動(dòng)分層結(jié)構(gòu)是怎樣的？如何實(shí)現(xiàn)與設(shè)備的無(wú)關(guān)性？答：在面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)中，可以為某一類(lèi)相似的事物定義一個(gè)基類(lèi)，而具體的事物可以繼承這個(gè)基類(lèi)中的函數(shù)。如果對(duì)于繼承的這個(gè)事物而言，