第一章:操作系統基本知識

/bin:二進制程序
/boot:啓動配置文件
/dev:設備文件包含設備文件終端設備,usb或連接到系統的任何設備
/etc:配置文件
/home:用戶家目錄
/lib:系統庫文件
/media:掛載可移動設備的臨時目錄
/mnt:掛載文件系統
/opt:提供一個可供選的應用
/proc:特殊的動態目錄,不同時間下,裏面的內容不一樣
/root:root用戶主目錄
/sbin:重要的系統二進制文件,通常由系統管理員使用
/sys:系統文件
/tmp:臨時文件
/usr:絕大多數用戶能訪問的應用程序
/var:經常變化的文件,如日誌或數據庫等

2.編寫函數，用strerror函數實現perror函數的功能。

先簡單介紹一下strerror和perror
在linux下的c語言程序運行過程當中有一個整形的errno全局變量一直存在,它的值即爲程序運行的錯誤碼的值.
將errno的值傳入strerror中,即可得到錯誤碼對應的錯誤名稱.
而perror則是將傳入自身的字符串最先打印,後面將錯誤名稱打印.

//通過標準錯誤的標號，獲得錯誤的描述字符串 ，將單純的錯誤標號轉爲字符串描述，方便用戶查找錯誤。
char  * strerror(int  errnum);
//簡單的說:就是errno轉爲錯誤字符串。

void perror(const char *s);
//將上一個函數的出錯信息輸出到標準設備。
//參數s所指的字符串先打印，後面跟上錯誤原因字符串。

答案如下:

void  myperror(char * str)
{
	extern int errno;
	char *error=strerror(errno);
	printf("%s: %s\n",str,error);
}

第二章:文件與目錄管理

1.什麼是文件描述符？什麼是流？二者有什麼區別和聯繫？

文件描述符是一個非負整數，它是文件進行輸入輸出的一個索引
流是對輸入輸出設備的抽象，具有方向性
同：1 都是程序和被操作文件之間連接，並可以在此基礎上進行讀着操作
2 都能和普通文件，設備文件等連接，用戶打開一個文件，要不返回一個文件描述符，要不返回一個流
3 都包含了很多庫函數
異：文件描述符是個整數，流是一個指向結構體的指針

2.用creat、open、close等系統調用，實現fopen、fclose的功能

3.設計一個程序，要求打開文件“pass”，如果沒有這個文件，新建此文件；讀取系統文件“etc/passwd”，把文件中的內容都寫入“pass”文件。

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
	int fd1, fd2;
	char buf[1024];

	fd1=open("pass",O_CREAT|O_RDWR|O_TRUNC,0666);
	assert(fd1 > 0);

	fd2=open("/etc/passwd", O_RDONLY);

	int len;
	while((len = read(fd2, buf, 1024)) > 0)
	{
	    write(fd1, buf, len);
	} 
	close(fd1);
	close(fd2);
}

4.填空

在Linux中，所有設備和磁盤文件的打開操作都可使用 open 系統調用來進行。
調用 creat 函數可以創建一個文件，調用 stat 函數可以獲取文件的屬性。
在Linux中，文件的權限分爲 own、group 和 other 三類，每類分爲可讀，可寫，可執行 權限。
讀取一個目錄文件的內容時，可使用系統調用 opendir 。
若file文件存取權限爲- r – x r- - - - -，這表明屬主有可讀權限，組用戶有 可執行 權限，其他用戶有 可執行 權限。

第三章:進程管理

1

在Linux中，進程的控制塊是一個名爲 task_struct 的結構體。
在Linux環境下，進程的兩種運行模式爲 用戶模式 和 root模式 。
在Linux的用戶空間中，創建一個新進程的方法是由某個已經存在的進程調用 fork 或 vfork 函數，被創建的新進程稱爲 子進程 ，已存在的進程稱爲 父進程 。
就緒態的進程是一個只需要 CPU 資源即可運行的進程。
進程結束時可以調用exit、_exit、abort三個函數，其中 abort 屬於異常結束進程的方法。
某進程調用wait函數後，如果該進程沒有子進程，則該進程將 立即返回結束 。
產生殭屍進程的要素是：子進程退出 、 父進程沒有回收內存資源 ；產生孤兒進程的要素是：父進程先與子進程退出，子進程被init進程收養 。
調用fork函數後在父進程中返回 子進程pid，在子進程中返回 0或負值（出錯）。

2.列出你的系統中當前所有正在運行的守護進程，簡要說明其功能。

apmd:高級電源治理
Arpwatch：記錄日誌並構建一個在LAN接口上看到的以太網地址和ip地址對數據庫
Autofs：自動安裝治理進程automount，與NFS相關，依靠於NIS
Bootparamd：引導參數服務器，爲LAN上的無盤工作站提供引導所需的相關信息
crond：linux下的計劃任務
Dhcpd：啓動一個DHCP（動態IP地址分配）服務器
Gated：網關路由守候進程，使用動態的OSPF路由選擇協議
Httpd：WEB服務器
Inetd：支持多種網絡服務的核心守候程序

3.編寫一個程序，程序中創建一個子進程用來打開你的Linux系統中的瀏覽器；父進程等待子進程結束後輸出子進程的退出值。

#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<wait.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/types.h>
int mian(int argc,char argv[])
{
    pid_ t pid; .
    int pid_ wait,status;
    if((pid=fork())<0){
        perror("fork");
        exit(1);
    }
    else if(pid==O){
        execle("/usr/bin/google-chrome ,google-chrome,NULL);
    }
    else{
        pid_ wait=wait(&status); 
        if(WIFEXITED(status)){
            printf("%d)n" ,WEXITSTATUS(status));
        }
    }
    return 0;
}

第四章:管道與重定向

1

命令who 1>usrlist表示輸出重定向。
dup 和dup2函數可以用來複制文件描述符。
>>符號表示追加重定向。
編程將標準輸出重定向到文件描述符爲6對應的文件上，則應使用語句 dup2(6,1)。
管道就是將前一個命令的 輸出端 作爲後一個命令的 輸入端，分爲 有名管道 和 無名管道 兩種，其中 無名管道 只能在有親緣關係的進程間使用。
命名管道也稱爲FIFO文件。
使用pipe函數創建了匿名管道pfd，其中pfd[ 0 ]爲管道的讀端，pfd[ 1 ]爲管道的寫端。

2.請說明匿名管道和命名管道的異同點

異：1.匿名管道是由pipe函數創建並打開的
命名管道是由mkfifo函數創建的，打開用open
2. 匿名管道只能用於有親緣關係的進程之間的通信，而命名管道則可以用於任意兩個進程間的通信。
3. 匿名管道的生存依附於所在進程，命名管道的生存則不依附進程
同：1.都可以由read,write進行讀寫
2. 數據在這兩者中都遵循FIFO原則

3.通過管道模擬實現Shell命令：cat file | sort。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
int main(void)
{
   int fd[2]; 
   pid_t pid;
   int start_val;
   if(pipe(fd))
 {
    printf("pipe error!\n");
    exit(1);
 }
pid=fork();

  switch(pid)
 {
  case -1:
          printf("fork error!\n");
          exit(1);
  case 0:
         close(0);
         close(fd[1]);
         dup(fd[0]);
         printf("child program!\n");
         execlp("sort","sort",NULL);        
         exit(0);
  default:
          close(1);
          close(fd[0]);        
          dup(fd[1]);
          printf("parent program!\n");
          execlp("cat","cat","file.txt",NULL);
          wait(&start_val);
          exit(0);
 }
return 0;
}

第五章:信號

1

在實際應用中，一個用戶進程常常需要對多個信號做出處理。爲了方便對多個信號進行處理，在Linux系統中引入 信號集 的概念。
進程可以忽略大部分信號，除了 SIGSTOP 和 SIGKILL 信號。
在kill(pid,signum)函數中，pid>0表示 將信號傳給進程識別碼爲 pid 的進程 。
Ctrl+\發送一個 SIGQUIT 信號。
SIGHUP信號的作用是 發送一個連接斷開信號 ，SIGCONT信號的作用是 讓一個停止的進程繼續執行 。

2有哪些事件或情況會產生信號？

1.當用戶按某些終端鍵時，將產生信號。
終端上按“Ctrl+c”組合鍵通常產生中斷信號 SIGINT，終端上按“Ctrl+\”鍵通常產生中斷信號 SIGQUIT，終端上按“Ctrl+z”鍵通常產生中斷信號 SIGSTOP 等。

2.硬件異常將產生信號。
比如數據運算時，除數爲0；或者無效的存放訪問等.這些條件通常由硬件檢測到，並通知內核，然後內核爲該條件發生時正在運行的進程產生適當的信號.。

3.軟件異常將產生信號。
當檢測到某種軟件條件已發生，並將其通知有關進程時，產生信號。

4.調用 kill() 函數將發送信號。
注意：接收信號進程和發送信號進程的所有者必須相同，或發送信號進程的所有者必須是超級用戶。

5.運行 kill 命令將發送信號。
此程序實際上是使用 kill 函數來發送信號。也常用此命令終止一個失控的後臺進程。

3.爲什麼說信號機制是一種異步通信方式？

因爲程序在運行的過程中並不知道將會發生什麼，因此進程不會去等某個事情發生，而是一直執行自己的事情，當發生一些特定的事件的時候，比如鍵盤ctrl+c的時候，我們會發送一個信號給進程，此時進程收到了信號，從而執行對信號的處理。因此信號機制是一種異步通信。

4.爲SIGUSR1信號安裝一個處理函數，當捕捉到該信號時，顯示當前的系統時間。用raise發送信號測試是否成功。

void func()
{
    time_t timep;
    time (&timep);
    printf(“%s”,asctime(gmtime(&timep)));
}
void main() 
{
	signal(SIGUSR1,&func);
	raise()
}

Linux操作系統編程課程期末試卷

1.在UNIX/Linux系統中，可以認爲操作系統用了三張表來描述一個打開的文件，請問是哪三張表，這三張表各自描述了文件的哪些屬性，它們之間是如何聯繫起來的？

1.文件描述符表文件表索引節點表
2.文件描述符表: 文件描述符標誌,指向一個文件表項的指針
文件表: 文件狀態標誌,文件讀寫偏移量,指向該文件索引節點表項的指針.
索引節點表: 文件屬性,數據塊位置,當前文件長度
3.通過指針指向對應表項

2.在UNIX/Linux系統中/etc/shadow文件用來存儲用戶密碼。所有用戶都可以通過執行passwd命令（ /usr/bin/passwd）修改自己的密碼（修改/etc/shadow文件），但非root的其他用戶對/etc/shadow文件沒有讀寫權限，如下圖所示：

passwd命令的文件權限如下圖所示：

請闡述爲什麼所有用戶都可以通過執行passwd命令修改自己的密碼（修改/etc/shadow文件）？
passwd這個命令設置了s(setuid)權限，當一個可以執行程序具有setuid權限，用戶執行這個程序時，將以這個程序所有着身份執行。而passwd的擁有者是root用戶,因此普通用戶雖然沒有讀寫/etc/shadow文件的權限但是可以修改自己的密碼。

Linux系統編程複習

第一章:操作系統基本知識

1.根目錄下各個目錄的詳細介紹