Linux課后習(xí)題答案

1、Linux思考題51.fork(）和clone（)二者之間的區(qū)別是什么？答:fork創(chuàng)建一個進(jìn)程時，子進(jìn)程只是完全復(fù)制父進(jìn)程的資源,復(fù)制出來的子進(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)制一個副本.fork（)調(diào)用執(zhí)行一次返回兩個值，對于父進(jìn)程，fork函數(shù)返回子程序的進(jìn)程號,而對于子程序,fork函數(shù)則返回零，這就是一個函數(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（）是無參數(shù)的，而clone（）則帶有參數(shù).fork（）是全部復(fù)制,v

2、fork（）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,而沒有復(fù)制的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)則通過指針的復(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來決定。另外，clone()返回的是子進(jìn)程的pid。2.什么是進(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)中正在運(yùn)行的一個應(yīng)用程序；線程是系統(tǒng)分配處理器時間資源的基本單元，或者說進(jìn)程之內(nèi)獨(dú)立執(zhí)行的一個單元.對于操作系統(tǒng)而言，其調(diào)度單元是線程。一個進(jìn)程至少包括一個線程,通常將該線程稱為主線程.一個進(jìn)程從主線程的執(zhí)行開始進(jìn)而創(chuàng)建一個或多個附加線程,就是

3、所謂基于多線程的多任務(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))，TASK_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(僵死撤銷狀態(tài)）ps 查看靜態(tài)的進(jìn)程信息可以使用man 來查看 ps 的使用參數(shù) 以下是幾個常使用到得，a 顯示當(dāng)前終端的所有進(jìn)程信息u 使用以用戶為主的格式輸出進(jìn)程信息x 顯示當(dāng)前用戶在所有終端下的進(jìn)程

4、信息e 顯示 系統(tǒng)內(nèi)的所有進(jìn)程# ps 只顯示當(dāng)前用戶打開的進(jìn)程# ps aux 顯示系統(tǒng)中所有進(jìn)程信息3.Linux系統(tǒng)中進(jìn)程有哪兩種模式？各有何特點(diǎn)？答：用戶進(jìn)程和系統(tǒng)進(jìn)程，用戶進(jìn)程就是用戶自己打開的應(yīng)用程序，可有可無。系統(tǒng)進(jìn)程即是內(nèi)核進(jìn)程,是維持操作系統(tǒng)正常工作自動生成的，關(guān)閉系統(tǒng)進(jìn)程會產(chǎn)生不可預(yù)知的結(jié)果。4.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) 每個進(jìn)程有唯一的PCB.。2) 操作系統(tǒng)根據(jù)PCB.對進(jìn)程實(shí)施控制和管理。3) 進(jìn)程的動態(tài)、并發(fā)等特征是利用PCB.表現(xiàn)出來的。

5、 4) PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。5.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列中的進(jìn)程，從中選出優(yōu)先級最高且在內(nèi)存的一個進(jìn)程，如果隊列中有實(shí)時進(jìn)程,那么實(shí)時進(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，則掛起當(dāng)前進(jìn)程，并保護(hù)它的現(xiàn)場,然后為選中的進(jìn)程恢復(fù)運(yùn)行現(xiàn)場。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，每個塊組重復(fù)保存一些有關(guān)整個文件系統(tǒng)的關(guān)鍵信息，以及實(shí)際的文件和

6、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？什么是超級塊?超級塊的功能是什么？答：linux用的是虛擬文件系統(tǒng)，塊組是相當(dāng)于windows系統(tǒng)的硬盤分區(qū)，比如c盤d盤。超級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：索引節(jié)點(diǎn)是一個結(jié)構(gòu)，它包含了一個文件的長度、創(chuàng)建及修改時間、權(quán)限、所屬關(guān)系、磁盤中的位置等信息.一個文件系統(tǒng)維護(hù)了一個索引節(jié)點(diǎn)的數(shù)組，每個文件或目錄都與索引節(jié)點(diǎn)

7、數(shù)組中的唯一一個元素對應(yīng)。系統(tǒng)給每個索引節(jié)點(diǎn)分配了一個號碼，也就是該節(jié)點(diǎn)在數(shù)組中的索引號，稱為索引節(jié)點(diǎn)號。2. 索引節(jié)點(diǎn)與文件的關(guān)系Linux 為每個文件分配一個稱為索引節(jié)點(diǎn)的號碼inode，可以將inode簡單理解成一個指針,它永遠(yuǎn)指向本文件的具體存儲位置。系統(tǒng)是通過索引節(jié)點(diǎn)(而不是文件名)來定位每一個文件。文件系統(tǒng)處理文件所需要的所有信息都放在稱為索引節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中.文件名可以隨時更改，但是索引節(jié)點(diǎn)對文件是唯一的，并且隨文件的存在而存在。 一個文件系統(tǒng)允許的inode節(jié)點(diǎn)數(shù)是有限的，如果文件數(shù)量太多，即使每個文件都是0字節(jié)的空文件，系統(tǒng)最終也會因?yàn)楣?jié)點(diǎn)空間耗盡而不能再創(chuàng)建文件。5.11為

8、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，它為用戶程序提供一個統(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)采用交換和請求分頁存儲管理兩種內(nèi)存管理技術(shù)； 1）請求分頁的基本思想是，當(dāng)執(zhí)行一個程序時,才把它換入內(nèi)存，但并不把全部程序都調(diào)入內(nèi)存，而是用到哪一頁就調(diào)入哪一頁;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，Linux內(nèi)存管理子系統(tǒng)就需要釋放一些內(nèi)存頁,從而增加系統(tǒng)中空閑內(nèi)存頁的數(shù)

9、量.5.17 Linux信號機(jī)制是如何實(shí)現(xiàn)進(jìn)程通信？答：Linux信號機(jī)制基本上是從Unix系統(tǒng)中繼承過來的。早期Unix系統(tǒng)中的信號機(jī)制比較簡單和原始,后來在實(shí)踐中暴露出一些問題，因此,把那些建立在 早期機(jī)制上的信號叫做”不可靠信號",信號值小于SIGRTMIN（Red hat 7。2中，SIGRTMIN=32，SIGRTMAX=63)的信號都是不可靠信號。這就是"不可靠信號"的來源。它的主要問題是: 進(jìn)程每次處理信號后，就將對信號的響應(yīng)設(shè)置為默認(rèn)動作。在某些情況下，將導(dǎo)致對信號的錯誤處理；因此,用戶如果不希望這樣的操作,那么就要在信號處理函數(shù)結(jié)尾再一次調(diào)用si

10、gnal(），重新安裝該信號. 信號可能丟失,后面將對此詳細(xì)闡述。 因此,早期unix下的不可靠信號主要指的是進(jìn)程可能對信號做出錯誤的反應(yīng)以及信號可能丟失。Linux支持不可靠信號，但是對不可靠信號機(jī)制做了改進(jìn)：在調(diào)用完信號處理函數(shù)后，不必重新調(diào)用該信號的安裝函數(shù)（信號安裝函數(shù)是在可靠機(jī)制上的實(shí)現(xiàn))。因此,Linux下的不可靠信號問題主要指的是信號可能丟失。 信號值位于SIGRTMIN和SIGRTMAX之間的信號都是可靠信號,可靠信號克服了信號可能丟失的問題。Linux在支持新版本的信號安裝 函數(shù)sigation（)以及信號發(fā)送函數(shù)sigqueue(）的同時，仍然支持早期的signal（）信號

11、安裝函數(shù)，支持信號發(fā)送函數(shù)kill（）。 注：不要有這樣的誤解：由sigqueue(）發(fā)送、sigaction安裝的信號就是可靠的.事實(shí)上，可靠信號是指后來添加的新信號(信號值 位于SIGRTMIN及SIGRTMAX之間）;不可靠信號是信號值小于SIGRTMIN的信號。信號的可靠與不可靠只與信號值有關(guān),與信號的發(fā)送及安裝 函數(shù)無關(guān)。目前l(fā)inux中的signal（）是通過sigation()函數(shù)實(shí)現(xiàn)的，因此，即使通過signal（）安裝的信號，在信號處理函數(shù)的結(jié)尾 也不必再調(diào)用一次信號安裝函數(shù)。同時，由signal(）安裝的實(shí)時信號支持排隊，同樣不會丟失。5。19 Linux系統(tǒng)中設(shè)備驅(qū)動分層結(jié)構(gòu)是怎樣的？如何實(shí)現(xiàn)與設(shè)備的無關(guān)性？答:在面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計中，可以為某一類相似的事物定義一個基類,而具體的事物可以繼承這個基類中的函數(shù)。如果對于繼承的這個事物而言，其某函數(shù)的實(shí)現(xiàn)與基類一致,那它就可以直接繼承基類的函數(shù)；相反，它可以重載之。這種面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想極大地提高了代碼的可重用能力,是對現(xiàn)實(shí)世界事物間關(guān)