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• 前言
• Linux教程(第5版) 孟慶嘗 牛欣源 張志華
• • 思考題1
  • 思考題2
  • 思考題3
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  • 思考題6
  • 思考題7
  • 思考題8
• dd if=/dev/hda of=/root/mbr_temp count=1 bs=512
• fsck -r /dev/hda1
• • 思考題9
• 總結(jié)

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前言

Linux教程(第5版) 孟慶嘗 牛欣源 張志華

思考題1

1.1 什么是軟件？軟件分為哪幾種？

答：軟件是相對(duì)硬件而言的，它是與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)操作有關(guān)的計(jì)算機(jī)程序和相關(guān)數(shù)據(jù)等的總稱。

軟件通常可分為三大類，即系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和支撐軟件。

1.2 根據(jù)你的理解，簡(jiǎn)述操作系統(tǒng)的定義。

答：（學(xué)生可根據(jù)自己的理解予以表述，要符合下面定義所包含的基本點(diǎn)）

操作系統(tǒng)是控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種硬件和軟件資源、有效地組織多道程序運(yùn)行的系統(tǒng)軟件（或程序集合），是用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口。

1.3 操作系統(tǒng)的主要功能是什么？

答：操作系統(tǒng)的主要功能包括存儲(chǔ)管理、進(jìn)程和處理機(jī)管理、文件管理、設(shè)備管理和用戶接口服務(wù)。

1.4 獨(dú)立運(yùn)行的多用戶系統(tǒng)和單用戶機(jī)器組成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間有哪些共同點(diǎn)和不同點(diǎn)？

答：共同點(diǎn)：①都是多用戶系統(tǒng)，多個(gè)用戶可以同時(shí)上機(jī)使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；②系統(tǒng)中某些資源可以共享；③系統(tǒng)中各用戶可以彼此獨(dú)立的操作，互不干擾；④系統(tǒng)中的用戶可以交換信息。

不同點(diǎn)：①分布性：獨(dú)立運(yùn)行的多用戶系統(tǒng)是多個(gè)用戶同時(shí)在一臺(tái)主機(jī)上運(yùn)行多道程序，而單用戶機(jī)器組成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)通信線路將地理上分散的多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接在一起；②自治性：前者中所有用戶共享同一CPU、內(nèi)存、盤空間等資源，有統(tǒng)一任務(wù)調(diào)度，而后者共享不同計(jì)算機(jī)上的資源，松散耦合，不具備整個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)一任務(wù)調(diào)度；③體系結(jié)構(gòu)：前者是單機(jī)系統(tǒng)，后者是多機(jī)系統(tǒng)；④通信方式：前者中進(jìn)程通過(guò)共享內(nèi)存、消息傳遞等進(jìn)行通信，后者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享目的；⑤容錯(cuò)性：前者中某一部件出現(xiàn)故障將影響整個(gè)系統(tǒng)，而后者不受影響，可靠性更高；⑥并行性：前者只能實(shí)現(xiàn)并發(fā)計(jì)算，而后者可以實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算。

1.5 列出Linux系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。

答：Linux系統(tǒng)具有一系列顯著特點(diǎn)，包括：與UNIX系統(tǒng)兼容；自由軟件和源碼公開；性能高和安全性強(qiáng)；便于定制和再開發(fā)；互操作性強(qiáng)；全面的多任務(wù)和真正的64位操作系統(tǒng)。

1.6 解釋核心版本和發(fā)行版本的含義。Linux 2.1.1版和2.2.1版中，哪一個(gè)版本是穩(wěn)定的？

答：核心版本主要是Linux的內(nèi)核，由Linus等人在不斷地開發(fā)和推出新的內(nèi)核。Linux內(nèi)核的官方版本由Linus Torvalds本人維護(hù)著。發(fā)行版本是各個(gè)公司推出的版本，它們與核心版本是各自獨(dú)立發(fā)展的。發(fā)行版本通常內(nèi)附有一個(gè)核心源碼，以及很多針對(duì)不同硬件設(shè)備的核心映像。所以發(fā)行版本是一些基于Linux核心的軟件包。

核心版本的序號(hào)由三部分?jǐn)?shù)字構(gòu)成：major.minor.patchlevel。Linux 2.1.1版的次版本號(hào)為奇數(shù)，不一定很穩(wěn)定，相當(dāng)于測(cè)試版；而Linux 2.2.1版的次版本號(hào)為偶數(shù)，是穩(wěn)定的版本。

1.7 某用戶的硬盤空間是10GB，內(nèi)存是256MB。他想安裝普華LinuxV4.0系統(tǒng)，是否可以？

答：不行。因?yàn)樵撚?jì)算機(jī)的內(nèi)存空間和硬盤空間配置不滿足普華Linux桌面版V4.0的基本需求（最小內(nèi)存為1GB，最少15.4GB自由硬盤空間，建議20GB以上）。

1.8 安裝Linux系統(tǒng)之前，需要做哪幾方面的準(zhǔn)備工作？

答：比較重要的準(zhǔn)備工作有： 備份數(shù)據(jù)、硬件檢查、準(zhǔn)備硬盤分區(qū)等。

1.9 普華Linux的主要安裝過(guò)程是什么？

答：將安裝光盤放入光驅(qū)中，系統(tǒng)將被自動(dòng)引導(dǎo)。主要安裝過(guò)程是：語(yǔ)言選擇，許可協(xié)議，選擇安裝模式，磁盤分區(qū)，檢查安裝選項(xiàng)，安裝系統(tǒng)，初始化設(shè)置。

1.10 什么是硬盤分區(qū)？一塊硬盤上可以有幾種類型的分區(qū)？各自可以有多少個(gè)？在它們上面能否安裝Linux系統(tǒng)？

答：硬盤分區(qū)是對(duì)硬盤的一種格式化，格式化后才能使用硬盤保存各種信息。在創(chuàng)建分區(qū)時(shí)，就設(shè)置好硬盤的各項(xiàng)物理參數(shù)，指定硬盤主引導(dǎo)記錄和引導(dǎo)記錄備份的存放位置。另外，分區(qū)時(shí)必須把硬盤的主分區(qū)設(shè)定為活動(dòng)分區(qū)，這樣才能夠通過(guò)硬盤啟動(dòng)系統(tǒng)。

硬盤上的分區(qū)有三種類型： 主分區(qū)、擴(kuò)展分區(qū)和邏輯分區(qū)。

一個(gè)硬盤最多只能有4個(gè)主分區(qū)；擴(kuò)展分區(qū)可以有1個(gè)；擴(kuò)展分區(qū)中可以劃分出多個(gè)邏輯分區(qū)（事實(shí)上只能建立20多個(gè)）。

Linux既可以安裝在主分區(qū)上，也可以安裝在邏輯分區(qū)上，但在擴(kuò)展分區(qū)上不能直接安裝。

1.11 多啟動(dòng)系統(tǒng)與虛擬機(jī)系統(tǒng)有何異同？利用VMWare安裝Linux的基本步驟是什么？

答：多啟動(dòng)系統(tǒng)：一臺(tái)機(jī)器上同時(shí)存在多個(gè)操作系統(tǒng)，每個(gè)操作系統(tǒng)單獨(dú)占用硬盤的一個(gè)分區(qū)，每一時(shí)刻只能運(yùn)行一個(gè)系統(tǒng)，在系統(tǒng)切換時(shí)需要重新啟動(dòng)機(jī)器。

虛擬機(jī)系統(tǒng)：在一臺(tái)機(jī)器上安裝多個(gè)操作系統(tǒng)，它們?cè)谥飨到y(tǒng)（如Windows）的平臺(tái)上同時(shí)運(yùn)行，就像標(biāo)準(zhǔn)Windows應(yīng)用程序那樣切換，而且每個(gè)操作系統(tǒng)都可以進(jìn)行虛擬分區(qū)、配置而不影響真實(shí)硬盤的數(shù)據(jù)。

利用VMWare安裝Linux的基本步驟：下載并安裝VMWare，創(chuàng)建虛擬機(jī)；安裝Linux操作系統(tǒng)；安裝VMWare Tools。

1.12 X Window的體系結(jié)構(gòu)包括哪兩部分？

答：X Window的體系結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)部分： 客戶-服務(wù)器模型和X協(xié)議。

1.13 系統(tǒng)設(shè)置的主要功能是什么？訪問(wèn)它的方法是怎樣的？

答：系統(tǒng)設(shè)置是普華Linux V4.0提供的一個(gè)集成的圖形化配置環(huán)境。在系統(tǒng)設(shè)置中，幾乎能找到所有的系統(tǒng)配置和管理工具。它可以方便有效地進(jìn)行如下幾類操作：

查看系統(tǒng)信息，執(zhí)行系統(tǒng)管理任務(wù)。
配置系統(tǒng)中的基本硬件設(shè)備。
定制個(gè)性化的桌面環(huán)境。
管理鼠標(biāo)、鍵盤的定制。
訪問(wèn)系統(tǒng)設(shè)置，可在系統(tǒng)主菜單中選擇“程序”→“設(shè)置”→“系統(tǒng)設(shè)置”。

1.14 KDE桌面環(huán)境由哪幾部分組成？

答：KDE桌面環(huán)境由面板和桌面兩部分組成。

1） 面板。屏幕底部是面板，也稱K面板。可以從這里啟動(dòng)應(yīng)用程序和在桌面上切換。它比Windows 7任務(wù)欄的配置更靈活，功能更強(qiáng)。面板包括系統(tǒng)主菜單按鈕、經(jīng)常使用的應(yīng)用程序、桌面小程序圖標(biāo)，以及顯示當(dāng)前運(yùn)行應(yīng)用程序的任務(wù)條。

2） 桌面。屏幕中間的部分是KDE桌面，上面放置了一些常用的應(yīng)用程序和文件的圖標(biāo)，在上面雙擊鼠標(biāo)左鍵可運(yùn)行相應(yīng)程序或打開文件，也可以拖動(dòng)它們，改變其位置，或者添加/刪除桌面圖標(biāo)。

1.15 試配置所用的顯示器。

答：（上機(jī)題）配置所用的顯示器的基本步驟是：單擊屏幕左下角的“開始”按鈕，選擇“程序”→“設(shè)置”→“系統(tǒng)設(shè)置”，彈出“系統(tǒng)設(shè)置”窗口，雙擊“硬件”欄中的“顯示和監(jiān)控”。然后在打開的顯示配置界面上，在“分辨率”欄中用滑動(dòng)條設(shè)置屏幕分辨率，像素范圍從640×480到1920×1080。通常可選擇1024×768；“方向”選擇“普通”即可。在“刷新率”下拉列表中設(shè)定顯示器的刷新頻率，通常選擇“自動(dòng)”即可。配置完成后單擊“應(yīng)用”按鈕。

思考題2

2.1 簡(jiǎn)述Linux命令的一般格式。

答：Linux命令的一般格式是： 命令名［選項(xiàng)］［參數(shù)］…

2.2 請(qǐng)說(shuō)明下述命令的功能：date，cd，cp，pwd，rm，mkdir，echo，who，ls，cat，more，man。

答：date命令用于在屏幕上顯示或設(shè)置系統(tǒng)的日期和時(shí)間。

cd命令改變工作目錄。

cp命令將源文件或目錄復(fù)制到目標(biāo)文件或目錄中。

pwd命令顯示出當(dāng)前目錄的路徑。

rm命令可以刪除文件或目錄。

mkdir命令用來(lái)創(chuàng)建目錄。

echo命令可以將命令行中的參數(shù)顯示到標(biāo)準(zhǔn)輸出（即屏幕）上。

who命令將列出所有正在使用系統(tǒng)的用戶、所用終端名和注冊(cè)到系統(tǒng)的時(shí)間。

ls命令列出指定目錄的內(nèi)容。

cat命令連接文件并打印到標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備上。cat經(jīng)常用來(lái)顯示文件的內(nèi)容。

more命令顯示文件內(nèi)容，每次顯示一屏。

man命令格式化并顯示某一命令的聯(lián)機(jī)幫助手冊(cè)頁(yè)。

2.3 公元2049年的元旦是星期幾？

答：運(yùn)行命令：cal 1 2049 或 cal Jan 2049

從顯示結(jié)果可知，2049年的元旦是星期五。

2.4 什么是文件？Linux下主要有哪些不同種類的文件？

答：文件（File）是被命名的相關(guān)信息的集合體。它通常存放在外存（如磁盤、光盤）上，可以作為一個(gè)獨(dú)立單位存放和實(shí)施相應(yīng)的操作（如打開、關(guān)閉、讀、寫等）。

Linux系統(tǒng)中主要有以下類型的文件： 普通文件、目錄文件、特別文件以及符號(hào)鏈接文件。

2.5 確定當(dāng)前工作目錄是什么？把工作目錄改到父目錄上，然后用長(zhǎng)格式列出其中所有的內(nèi)容。

答：（上機(jī)做）執(zhí)行命令：pwd 在屏幕上顯示出當(dāng)前工作目錄的絕對(duì)路徑名。

然后依次執(zhí)行命令：

cd …

ls -lai

2.6 在所用的Linux系統(tǒng)上，根目錄下含有哪些內(nèi)容？各自的功能是什么？

答：執(zhí)行命令：cd / 將當(dāng)前目錄改到根目錄

ls -l 列出它的清單

上機(jī)操作并參照本教材8.3.3節(jié)相關(guān)內(nèi)容，闡述根目錄下各目錄的基本功能。

2.7 說(shuō)出下列每一項(xiàng)信息各對(duì)應(yīng)哪一類文件：

（1）drwxr-xr-x （2）/bin （3）/etc/passwd （4）brw-rw-rw- （5）/dev/fd0 （6）/usr/lib （7）-rwx--x—x

答：（1）目錄文件 （2）目錄文件（其中包含Linux命令）（3） 普通文件（密碼文件）（4） 塊設(shè)備文件（5）塊設(shè)備（軟盤）文件 （6）目錄文件，其中包含用戶可共享的庫(kù)文件 （7） 普通文件（可執(zhí)行文件）

2.8 要想改變目錄列表中下面三部分的內(nèi)容，應(yīng)該分別用什么命令？

（1）-rwxr--r-- （2）N （3）…ABC

答：（1）使用chmod命令改變相應(yīng)文件或目錄的存取權(quán)限。

（2）使用ln命令可以增加指定文件的鏈接數(shù)，使用rm刪除文件，可以減少相應(yīng)文件的鏈接數(shù)。

（3）使用mv命令可以對(duì)指定文件或目錄重新命名。

2.9 請(qǐng)給出下列命令執(zhí)行的結(jié)果：

（1）cd （2）cd .. （3）cd .. / .. （4）cd /

答：（1） cd 將當(dāng)前目錄改到用戶主目錄。

（2） cd .. 將當(dāng)前目錄向上移一級(jí)（即父目錄）。

（3） cd … / … 將當(dāng)前目錄向上移動(dòng)兩級(jí)。

（4） cd / 將當(dāng)前目錄改到根目錄。

2.10 cp，copy和mv 命令有何異同？

答：cp命令復(fù)制一個(gè)文件，而原文件保持不變，這樣文件個(gè)數(shù)就增加了；mv命令將文件從一個(gè)目錄移到另一個(gè)目錄中，該文件就從原目錄中消失，文件個(gè)數(shù)不變。

不能直接用copy作為復(fù)制文件的命令。因?yàn)長(zhǎng)inux系統(tǒng)提供的眾多命令都是有一定規(guī)則和限制的，cp是copy的縮寫，是Linux默認(rèn)的復(fù)制文件的命令，而copy并不是Linux的合法命令。

2.11 用什么命令能把兩個(gè)文件合并成一個(gè)文件？

答：使用cat命令,例如：cat file1 file2 >file3 將文件file1和file2合并后放入file3中。

2.12 如何確定系統(tǒng)中是否有ps命令？如果有，它的功能是什么？

答：可以使用man ps 命令。如果系統(tǒng)中有ps命令，將顯示ps命令的聯(lián)機(jī)幫助手冊(cè)頁(yè)，列出有關(guān)該命令的完整說(shuō)明；否則，將顯示出錯(cuò)信息。

ps命令的功能是查看當(dāng)前系統(tǒng)中運(yùn)行的進(jìn)程信息。

2.13 要確定在文件ABC中是否含有表示星期六或者星期日字符的行，應(yīng)使用什么命令？

答：grep ‘Saturday|Sunday’ ABC 或者 grep -i ‘saturday|sunday’ ABC

2.14 如何對(duì)文件ABC分別按字典順序、月份順序、算術(shù)值進(jìn)行排序？

答：按字典順序排序 sort -d ABC

按月份順序排序 sort --M ABC

按算術(shù)值排序 sort –n ABC

2.15 目錄ABC下有兩個(gè)子目錄a1，b2，以及5個(gè)普通文件。如果想刪除ABC目錄，應(yīng)使用什么命令？

答：（1）最簡(jiǎn)單，但是風(fēng)險(xiǎn)較大的方法：rm -r ABC

(2)如果5個(gè)普通文件分別在子目錄a1和b2之下，則可以使用以下命令：

cd ABC/a1

rm *

cd …/b2

rm *

cd …/…

rmdir -p ABC

(3)如果5個(gè)普通文件并未全在兩個(gè)子目錄之下，則可以使用以下命令：

cd ABC

rm -r *

cd …

rmdir ABC

2.16 如何用一個(gè)命令行統(tǒng)計(jì)給定目錄中有多少個(gè)子目錄？

答：設(shè)給定目錄名為DIR，則可以使用以下命令行：

ls -ld DIR|wc -l

2.17 類似于DOS下的dir，del，type命令的Linux命令各是什么？

答：分別是：ls ，rm和cat。

2.18 試說(shuō)明find，tee，gzip命令的功能。

答：分別使用以下命令：

man find 顯示該命令的功能是：查找Linux系統(tǒng)上的文件或目錄。

man tee 顯示該命令的功能是：從標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備讀取數(shù)據(jù)，將其輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備，同時(shí)保存到指定的文件中。

man gzip 顯示該命令的功能是：對(duì)文件進(jìn)行壓縮和解壓縮。

思考題3

3.1 進(jìn)入和退出vi的方法有哪些？

答：進(jìn)入vi的方法：在系統(tǒng)提示符（設(shè)為$ ）下輸入命令vi和想要編輯（建立）的文件名，便可進(jìn)入vi，如：$ vi filename

退出vi的方法：

（1） :wq 把編輯緩沖區(qū)的內(nèi)容寫到你編輯的文件中，退出編輯器，回到 shell下。

（其操作過(guò)程是，先輸入冒號(hào)“： ”，再輸入命令wq。以下命令操作相同。）

（2） :ZZ(大寫字母ZZ) 僅當(dāng)做過(guò)修改時(shí)才將緩沖區(qū)內(nèi)容寫到文件上。

（3） :x 與:ZZ相同。

（4） :q! 強(qiáng)行退出vi。感嘆號(hào)（!)告訴vi，無(wú)條件退出，丟棄緩沖區(qū)內(nèi)容。

3.2 vi編輯器的工作方式有哪些？相互間如何轉(zhuǎn)換？

答：vi編輯器有三種工作方式： 命令方式、插入方式和ex轉(zhuǎn)義方式。

●Shell命令→vi的命令方式：輸入命令vi進(jìn)入編輯器時(shí)，就處于vi的命令方式。

●vi的命令方式→Shell命令：在vi的命令方式下使用退出命令，可以返回shell命令方式。

●vi命令方式→插入方式：通過(guò)輸入vi的插入命令(i)、附加命令(a)、打開命令(o)、替換命令(s)、修改命令?或取代命令?可以從命令方式進(jìn)入到插入方式。

●插入方式→vi命令方式：由插入方式回到命令方式的辦法是按Esc鍵（通常在鍵盤的左上角）。

●vi的命令方式→Ex轉(zhuǎn)義方式：在vi的命令方式下，輸入一個(gè)冒號(hào)（:），就進(jìn)入Ex轉(zhuǎn)義方式。

●Ex轉(zhuǎn)義方式→vi的命令方式：轉(zhuǎn)義命令執(zhí)行后，自動(dòng)回到vi命令方式。

3.3 建立一個(gè)文本文件，如會(huì)議通知。

（1）建立文件notes，并統(tǒng)計(jì)其大小。

（2）重新編輯文件notes，加上一個(gè)適當(dāng)?shù)臉?biāo)題。

（3）修改notes中開會(huì)的時(shí)間和地點(diǎn)。

（4）刪除文件中第3行，然后予以恢復(fù)。

答：上機(jī)題。體會(huì)vi編輯器的工作方式及相互轉(zhuǎn)換，熟悉基本命令的使用。可參照以下步驟做：

（1）進(jìn)入vi ，建立一個(gè)空文件notes；

（2）進(jìn)入插入方式，編輯一個(gè)會(huì)議通知；

（3）返回vi命令方式，保存編輯的內(nèi)容并退出vi；

（4）在shell命令方式下，執(zhí)行wc命令，統(tǒng)計(jì)文件notes的大小；

（5）利用vi，重新編輯文件notes，加上一個(gè)會(huì)議通知的標(biāo)題；

（6）保存編輯內(nèi)容并退出vi，利用cat命令查看該文件的內(nèi)容；

（7）重新編輯文件notes，修改其中開會(huì)的時(shí)間和地點(diǎn)；

（8）保存內(nèi)容并退出vi，然后利用cat命令查看該文件的內(nèi)容，注意內(nèi)容的變化；

（9）重新編輯該文件，利用文本刪除命令刪除其中的第3行；接著分別利用復(fù)原命令u和U恢復(fù)刪除的內(nèi)容。注意各個(gè)命令執(zhí)行后屏幕顯示內(nèi)容的變化。從中體會(huì)各命令的功能。3.4 建立一個(gè)文本文件，將光標(biāo)移至第5行上。分別利用c，C和cc命令進(jìn)行修改。

答：上機(jī)題。體會(huì)在vi編輯方式下，光標(biāo)移動(dòng)的方式和不同修改命令的功能。注意各命令的使用方式和光標(biāo)位置的移動(dòng)。

3.5 在vi之下，上、下、左、右移動(dòng)光標(biāo)的方式有哪些？

答：參照本教材P78的圖3-2解答。

3.6 解釋下述vi命令的功能：

20G 18 | dM 6H d4B x cw 10cc 3rk 5s
7S >8M /this ?abc?-5 mg g/int/p

答：20G 光標(biāo)移至第20行的開頭。

18 | 光標(biāo)移至當(dāng)前行的第18列上。dM 刪除從當(dāng)前行至屏幕中間行的所有行6H 將光標(biāo)移到距離屏幕頂部5行的行首d4B 從光標(biāo)位置反向刪除4個(gè)詞（包括光標(biāo)所在詞）。x 刪除光標(biāo)所在的字符。

cw 將光標(biāo)所在字符至詞尾刪除，然后用新輸入的文本代替。

10cc 先刪除光標(biāo)所在行及其下面9行（共10行），然后以新輸入的文本代替。

3rk 表示從光標(biāo)位置開始向右共有3個(gè)字符被k替代。

5s 光標(biāo)所在字符及其后的4個(gè)字符（共5個(gè)字符）被新輸入的字符序列替代。

7S 當(dāng)前行及其下面6行（共7行）被新輸入的正文替換。

8M 將當(dāng)前行和屏幕中間行之間各行向右移動(dòng)8個(gè)字符

/this 從光標(biāo)所在行開始向前查找字符串“this”，找到后就做上標(biāo)記。

?abc?-5 從光標(biāo)所在行開始向后查找字符串“abc”，光標(biāo)停在首次找到行之前的倒數(shù)第5行的行首，即行號(hào)是（匹配行號(hào)-5）。

mg 在光標(biāo)所在位置做上標(biāo)記g，但屏幕上并不顯示 “ g ”。g/int/p 在屏幕上顯示當(dāng)前所編輯的文件中所有包含字符串“int”的行。

3.7 如果希望進(jìn)入vi后光標(biāo)位于文件的第10行上，應(yīng)輸入什么命令？

答：設(shè)要編輯的文件名是abc，且該文件大于10行。在shell提示符后輸入以下命令：

vi +10 abc

3.8 不管文件中某一行被編輯了多少次，總能把它恢復(fù)成被編輯之前的樣子，應(yīng)使用什么命令？

答：使用U（大寫字母）命令就能把當(dāng)前行恢復(fù)成被編輯之前的樣子。

3.9 要將編輯文件中所有的字符串s1全部用字符串s2替換，包括在一行中多次出現(xiàn)的字符串，應(yīng)使用什么命令格式？

答：可以使用的命令格式是：g/s1/s//s2/g

思考題4

4.1 常用的shell有哪幾種？Linux系統(tǒng)中默認(rèn)的shell是什么？

答：常用的有： Bourne shell（簡(jiǎn)稱sh）、C shell（簡(jiǎn)稱csh）、Korn shell（簡(jiǎn)稱ksh）和Bourne Again shell(簡(jiǎn)稱bash)。

Linux系統(tǒng)中默認(rèn)的shell是bash。

4.2 簡(jiǎn)述shell的主要特點(diǎn)。bash有什么特點(diǎn)?

答：shell具有如下主要特點(diǎn)：

（1）命令組合，構(gòu)成新的命令；

（2）提供了文件名擴(kuò)展字符（通配符，如* 、 ?、 ［ ］）；

（3） 可以直接使用shell的內(nèi)置命令，而不需創(chuàng)建新的進(jìn)程；

（4）允許靈活地使用數(shù)據(jù)流，提供通配符、輸入/輸出重定向、管道線等機(jī)制，方便了模式匹配、I/O處理和數(shù)據(jù)傳輸；

（5） 結(jié)構(gòu)化的程序模塊，提供了順序流程控制、條件控制、循環(huán)控制等；

（6）提供了在后臺(tái)（&）執(zhí)行命令的能力；

（7）提供了可配置的環(huán)境，允許創(chuàng)建和修改命令、命令提示符和其他的系統(tǒng)行為；

（8）提供了一個(gè)高級(jí)的命令語(yǔ)言，能創(chuàng)建從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的程序。這些shell程序稱為shell腳本。

bash是Linux系統(tǒng)默認(rèn)的一個(gè)shell。bash不但與Bourne shell兼容，還繼承了C shell，Korn shell等下述優(yōu)點(diǎn)：

① 命令行歷史。使用命令行歷史特性，可以恢復(fù)以前輸入的命令。

② 命令行編輯。可以利用編輯器（如vi）修改已經(jīng)輸入的命令。

③ 命令補(bǔ)全。能在輸入文件名的一部分之后，由系統(tǒng)自動(dòng)填入剩余的部分。

④ 別名擴(kuò)展。能建立代表某些命令的名字。

4.3 執(zhí)行shell腳本的方式主要是哪些？

答：執(zhí)行shell腳本的常用方式基本上有兩種：

(1) 以腳本名作為參數(shù)。其一般形式是： $ bash 腳本名 ［參數(shù)］

(2) 將shell腳本的權(quán)限設(shè)置為可執(zhí)行，然后在提示符下直接執(zhí)行它。

例如，設(shè)abcd是shell腳本文件，執(zhí)行步驟如下：

$ chmod a+x abcd

$ PATH=$PATH：·

$ abcd 或者

$ · /abcd

4.4 將主提示符改為用戶的主目錄名，并予以輸出。

答：$ PS1="$HOME> "

echo $PS1

$ export PS1

4.5 說(shuō)明三種引號(hào)的作用有什么區(qū)別。

答：在shell中引號(hào)分為三種： 雙引號(hào)、單引號(hào)和倒引號(hào)。

（1）由雙引號(hào)括起來(lái)的字符（除$、倒引號(hào)ˋ 和轉(zhuǎn)義字符＼外）均作為普通字符對(duì)待，而那三個(gè)字符仍保留其特殊功能。

（2）由單引號(hào)括起來(lái)的所有字符都作為普通字符出現(xiàn)。

（3）用倒引號(hào)括起來(lái)的字符串被shell解釋為命令行，在執(zhí)行時(shí)，shell會(huì)先執(zhí)行該命令行，并以執(zhí)行結(jié)果取代用倒引號(hào)括起的部分。另外，可以將一個(gè)命令的執(zhí)行結(jié)果賦給變量，即命令替換。

4.6 利用變量賦值方式，將字符串DOS file c : > $student*顯示出來(lái)。

答：$ string=’ DOS file c:>＼$student＼*’

$ echo $string

4.7 顯示環(huán)境變量的設(shè)置情況，說(shuō)明各自的意義。

答：執(zhí)行env命令，在屏幕上將會(huì)顯示出當(dāng)前環(huán)境下的所有環(huán)境變量及其值。讀者可以依據(jù)所用機(jī)器上實(shí)際顯示的信息，進(jìn)行說(shuō)明。常用的環(huán)境變量有以下幾個(gè)。

(1) HOME： 用戶主目錄的全路徑名。

(2) LOGNAME： 即用戶注冊(cè)名，由Linux自動(dòng)設(shè)置。

(3) PWD： 當(dāng)前工作目錄的路徑。

(4) PATH： shell查找命令的路徑（目錄）列表，各個(gè)目錄用冒號(hào)（： ）隔開。

(5) PS1： shell的主提示符。用戶可以設(shè)置PS1的值。

⑹ SHELL： 當(dāng)前使用的shell。通常，它的值是/bin/bash。

⑺TERM： 終端類型。

(8) MAIL： 系統(tǒng)信箱的路徑。

4.8 分析下列shell腳本的功能：

count=$#

cmd=echo

while [ $count -gt 0 ]

do

cmd= "$cmd \$$count "count= ` expr $count - 1 `

done

eval $cmd

答：該腳本的功能是：逆向輸出用戶在命令行上提供的各個(gè)參數(shù)。例如，設(shè)該腳本名是ABC，執(zhí)行該腳本的命令行是：$ ABC apple big cat dog

則結(jié)果輸出是：dog cat big apple

4.9 編寫一個(gè)shell腳本，它把第二個(gè)位置參數(shù)及其以后的各個(gè)參數(shù)指定的文件復(fù)制到第一個(gè)位置參數(shù)指定的目錄中。

答：上機(jī)實(shí)踐題。參考腳本如下：

#!/bin/bash

count=$#

if [ -d "$1 " ]

thenn=2dir=$1

while [ $n –le $count ]

doif [ -f $2 ]

then cp $2 $dir

else echo "$2 is not an ordinary file. "

fi

shift

((n=n+1))doneelse echo "$1 is not a directory. "

fi

4.10 編寫一個(gè)shell腳本，顯示當(dāng)天日期，查找給定的某用戶是否在系統(tǒng)中工作。如果在系統(tǒng)中，就發(fā)一個(gè)問(wèn)候給他。

答：上機(jī)實(shí)踐題。參考腳本如下：

#!/bin/bashdateecho "Input a user name for searching "read nameif who|grep "$name "thenecho "Lucky, there is $name in my system now. "echo "Hi,how are you! " > /var/spool/mail/$nameelse echo "Unlucky, there is not $name in my system. "fi

4.11 打印給定目錄下的某些文件，由第一個(gè)參數(shù)指出文件所在的目錄，其余參數(shù)是要打印的文件名。

答：上機(jī)實(shí)踐題。參考腳本如下：

#!/bin/bashcount=$#

if [ -d "$1 " ]

thencd $1

n=2

while[ $n –le $count ]doif [ -f $2 ]

then cat $2

else echo "Sorry, cannot display $2. "

fi

shift

((n=n+1))doneelse echo "$1 is not a directory. "

fi

4.12 利用for循環(huán)將當(dāng)前目錄下的 .c文件移到指定的目錄下，并按文件大小排序，顯示移動(dòng)后指定目錄的內(nèi)容。

答：上機(jī)實(shí)踐題。參考腳本如下：

#!/bin/bashecho "Input the name of a directory. "read dir

if [ -d $dir ]

then

for name in *.c

domv $name dirdone

ls -S dir

ls direlse echo "Sorry!$dir is not a directory. "fi

4.13 利用數(shù)組形式存放10個(gè)城市的名字，然后利用for循環(huán)把它們打印出來(lái)。

答：上機(jī)實(shí)踐題。參考腳本如下：

#!/bin/bash

city=( Beijing Shanghai Tianjin Guangzhou Chongqing Hangzhou Nanjing Shenyang Taiyuan Jinan)

for i in ${city[*]}

do

echo $i

done

4.14 編寫一個(gè)shell腳本，求費(fèi)波納奇數(shù)列的前10項(xiàng)及總和。

答：上機(jī)實(shí)踐題。參考腳本如下：

#!/bin/bashfib[1]=1

fib[2]=1

n=3((sum= fib[1]+fib[2]))while [ $n –lt 10 ]do((fib[n]=fib[n-1]+fib[n-2]))((fib[n+1]=fib[n-1]+fib[n]))((sum=sum+fib[n]+fib[n+1]))((n=n+2))donefor ((i=1;i<=10;i++))doecho ${fib[i]}doneecho $sum

4.15 下述表達(dá)式的作用是什么？

${ name[] } ${ name[@] } ${ name #/ }

${ name %%.* } ${ #name[*] } ${ name:-Hello }

答：$name[?]和${name[@]} 都表示數(shù)組name中所有非空元素的值，每個(gè)元素的值用空格分開。

${ name #/ } 如果name值的開頭包含模式/，那么該表達(dá)式的值就是name中去掉最少匹配*/部分后的結(jié)果；否則，就是name的值。

${ name %%.* } 如果name值的末尾包含.*，那么該表達(dá)式的值就是name中去掉最多匹配.*部分后的結(jié)果；否則，就是name的值。

${#nane[*]}的值是數(shù)組name中已經(jīng)設(shè)置的元素的個(gè)數(shù)。

${ name:-Hello } 如果name的值為空，則整個(gè)表達(dá)式的值等于給定的字符串Hello，name保持不變；否則，整個(gè)表達(dá)式的值等于name的值，name保持不變。

4.16 顯示前面所執(zhí)行的40個(gè)命令的清單，重新執(zhí)行倒數(shù)第5條命令。編輯其中一條命令，然后執(zhí)行。

答：上機(jī)實(shí)踐題。

$ history 40

$ !-5

然后，按↑鍵或↓鍵，找到你要編輯的命令；

進(jìn)行編輯；

按Enter鍵，執(zhí)行該命令。

4.17 定義一個(gè)別名命令，它等價(jià)的功能是：顯示當(dāng)前日期及工作目錄，并列出有多少用戶在系統(tǒng)上工作。

答：上機(jī)實(shí)踐題。

$ alias cmd=’date;pwd;who|wc –l’

$ cmd

4.18 設(shè)計(jì)一個(gè)程序cuts，它由標(biāo)準(zhǔn)輸入讀取數(shù)據(jù)，獲取由第一個(gè)參數(shù)n和第二個(gè)參數(shù)m所限定范圍的數(shù)據(jù)，n和m都是整數(shù)，即從輸入的字符串中抽取第n個(gè)字符至第m個(gè)字符之間的所有字符（包括這兩個(gè)字符）。例如：

$ cuts 11 14

this is a test of cuts program （輸入）

test （顯示結(jié)果）

答：上機(jī)實(shí)踐題。參考腳本如下：

#!/bin/bash

read -p "Input a string: " str

echo $str | cut -c $1-$2

思考題5

5.1 說(shuō)明Linux系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)分為哪幾層。

答：Linux系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)大致可分為三層：

① 靠近硬件的底層是內(nèi)核，即Linux操作系統(tǒng)常駐內(nèi)存部分。

② 中間層是內(nèi)核之外的shell層，即操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序部分。

③ 最高層是應(yīng)用層，即用戶程序部分。

5.2 說(shuō)明Linux系統(tǒng)核心結(jié)構(gòu)的組成情況。

答：Linux是采用單體結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)，所有的內(nèi)核系統(tǒng)功能都包含在一個(gè)大型的內(nèi)核軟件之中。Linux內(nèi)核分為用戶層、核心層和硬件層3個(gè)層次，其內(nèi)核結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。

5.3 什么是進(jìn)程？什么是線程？Linux系統(tǒng)中的進(jìn)程有哪些狀態(tài)？如何獲取系統(tǒng)中各進(jìn)程的狀態(tài)？

答：簡(jiǎn)單地說(shuō)，進(jìn)程就是程序的一次執(zhí)行過(guò)程。具體地說(shuō)，進(jìn)程是具有獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次運(yùn)行活動(dòng)，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位。

線程（Thread）是進(jìn)程中實(shí)施調(diào)度和分派的基本單位。

在Linux系統(tǒng)中，進(jìn)程有五種狀態(tài)：①運(yùn)行態(tài)（TASK_RUNNING）。②可中斷等待態(tài)（TASK_INTERRUPTIBLE）。③不可中斷等待態(tài)（TASK_UNINTERRUPTIBLE）。④停止態(tài)（TASK_STOPPED）。⑤僵死態(tài)（TASK_ZOMBIE）。

利用命令ps aux可以獲取系統(tǒng)中各進(jìn)程的狀態(tài)。

5.4 Linux系統(tǒng)中進(jìn)程有哪兩種模式？各有何特點(diǎn)？

答：Linux系統(tǒng)中進(jìn)程的運(yùn)行模式劃分為用戶模式和內(nèi)核模式。

在內(nèi)核模式下運(yùn)行的進(jìn)程可以執(zhí)行機(jī)器的特權(quán)指令，該進(jìn)程的運(yùn)行不受用戶的干預(yù)，即使是root用戶也不能干預(yù)內(nèi)核模式下進(jìn)程的運(yùn)行。

用戶模式中執(zhí)行的進(jìn)程，可以通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用或在出現(xiàn)中斷、異常時(shí)進(jìn)入內(nèi)核模式。

5.5 Linux系統(tǒng)中進(jìn)程控制塊的作用是什么？它與進(jìn)程有何關(guān)系？

答：Linux系統(tǒng)中的每個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)名為task_struct的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它相當(dāng)于“進(jìn)程控制塊”，包含了進(jìn)程的描述信息和控制信息，是進(jìn)程組成中最關(guān)鍵的部分。

每個(gè)進(jìn)程有唯一的進(jìn)程控制塊；操作系統(tǒng)根據(jù)它對(duì)進(jìn)程實(shí)施控制和管理，是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。

5.6 Linux系統(tǒng)如何執(zhí)行進(jìn)程調(diào)度？

答：Linux系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度涉及調(diào)度方式、調(diào)度策略和調(diào)度時(shí)機(jī)三個(gè)方面。

Linux內(nèi)核的調(diào)度方式基本上采用“搶占式優(yōu)先級(jí)”方式。

Linux系統(tǒng)針對(duì)不同類別的進(jìn)程提供了三種不同的調(diào)度策略，即： SCHED_FIFO（適合于實(shí)時(shí)進(jìn)程）、SCHED_RR（對(duì)應(yīng)“時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法”）以及SCHED_OTHER（適合于交互式的分時(shí)進(jìn)程）。

核心進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī)有以下幾種情況： (1)當(dāng)前進(jìn)程調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用nanosleep()或者pause()，使自己進(jìn)入睡眠狀態(tài)，主動(dòng)讓出一段時(shí)間的CPU使用權(quán)； (2)進(jìn)程終止，永久地放棄對(duì)CPU的使用； (3)在時(shí)鐘中斷處理程序執(zhí)行過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前進(jìn)程連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)； (4)當(dāng)喚醒一個(gè)睡眠進(jìn)程時(shí)，發(fā)現(xiàn)被喚醒的進(jìn)程比當(dāng)前進(jìn)程更有資格運(yùn)行； (5)一個(gè)進(jìn)程通過(guò)執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用來(lái)改變調(diào)度策略或者降低自身的優(yōu)先權(quán)，從而引起立即調(diào)度。

5.7 shell的基本工作過(guò)程是怎樣的？

答：shell命令解釋程序不屬于內(nèi)核部分，而是在核心之外，以用戶態(tài)方式運(yùn)行。其基本工作流程是：

① 讀取用戶由鍵盤輸入的命令行。

② 判斷命令是否正確，且將命令行的其他參數(shù)改造為系統(tǒng)調(diào)用exec ( )內(nèi)部處理所要求的形式。

③ 終端進(jìn)程調(diào)用fork( )建立一個(gè)子進(jìn)程。

④ 終端進(jìn)程本身用系統(tǒng)調(diào)用wait4( )來(lái)等待子進(jìn)程完成（如果是后臺(tái)命令，則不等待）。

⑤ 當(dāng)調(diào)度子進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，它調(diào)用exec( )—— 根據(jù)文件名（即命令名）到目錄中查找有關(guān)文件（可執(zhí)行文件），調(diào)入內(nèi)存，更換自己的映像，然后執(zhí)行這個(gè)程序（即執(zhí)行這條命令）。

⑥ 如果命令行末尾有&（后臺(tái)命令符號(hào)），則終端進(jìn)程不執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用wait4( )，而是立即發(fā)提示符KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '&' at position 24: …個(gè)命令，轉(zhuǎn)①；如果命令末尾沒(méi)有&?，則終端進(jìn)程要一直等待。當(dāng)子進(jìn)…，讓用戶輸入新的命令，重復(fù)上述處理過(guò)程。

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：目前，Linux主要使用的文件系統(tǒng)是ext2、ext3和ext4。ext3是ext2的升級(jí)版本，加入了記錄數(shù)據(jù)的日志功能。ext4是ext3文件系統(tǒng)的后繼版本，是擴(kuò)展日志式文件系統(tǒng)。

ext2文件系統(tǒng)中的文件信息都保存在數(shù)據(jù)塊中。ext2文件系統(tǒng)將邏輯塊劃分成塊組，每個(gè)塊組重復(fù)保存著一些有關(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。Ext2文件系統(tǒng)的物理構(gòu)造形式如下圖所示

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主要使用的文件系統(tǒng)是ext2和ext3，各自劃分成若干塊組。每個(gè)塊組重復(fù)保存著一些有關(guān)整個(gè)文件系統(tǒng)的關(guān)鍵信息，以及真正的文件和目錄的數(shù)據(jù)塊，其中包含超級(jí)塊、塊組描述結(jié)構(gòu)、塊位示圖、索引節(jié)點(diǎn)位示圖、索引節(jié)點(diǎn)表和數(shù)據(jù)塊。

超級(jí)塊位于每個(gè)塊組的最前面，其中包含有關(guān)該文件系統(tǒng)的全部關(guān)鍵參數(shù)。當(dāng)計(jì)算機(jī)加電進(jìn)行引導(dǎo)或第1次遇到該文件系統(tǒng)時(shí)，就把超級(jí)塊中的信息讀入內(nèi)存。超級(jí)塊中包含標(biāo)識(shí)文件系統(tǒng)類型的幻數(shù)、文件系統(tǒng)中的盤塊數(shù)量、修改標(biāo)記及其他關(guān)鍵管理信息。

超級(jí)塊中包含有文件系統(tǒng)本身的大小和形式的基本信息，文件系統(tǒng)管理員可以利用這些信息來(lái)使用和維護(hù)文件系統(tǒng)。

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)又被稱為I節(jié)點(diǎn)，是一個(gè)結(jié)構(gòu)數(shù)組，其中包含有關(guān)該文件的全部管理信息。

索引節(jié)點(diǎn)主要包括以下內(nèi)容： 文件模式，文件屬主信息，文件大小，時(shí)間戳，文件鏈接計(jì)數(shù)，數(shù)據(jù)塊索引表等。

ext2文件系統(tǒng)的索引節(jié)點(diǎn)起著文件控制塊的作用，利用這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可對(duì)文件進(jìn)行控制和管理。每個(gè)文件都只有一個(gè)索引節(jié)點(diǎn)。

5.11 為什么要設(shè)立虛擬文件系統(tǒng)（VFS）？它與實(shí)際文件系統(tǒng)的關(guān)系是怎樣的？

答：Linux系統(tǒng)可以支持多種文件系統(tǒng)，為此，必須使用一種統(tǒng)一的接口，這就是虛擬文件系統(tǒng)（VFS）。通過(guò)VFS將不同文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏起來(lái)，從外部看上去所有的文件系統(tǒng)都是一樣的。

VFS是建立在具體文件系統(tǒng)之上的，VFS必須管理所有的文件系統(tǒng)。用戶程序（進(jìn)程）通過(guò)有關(guān)文件系統(tǒng)操作的系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)入系統(tǒng)空間，然后經(jīng)由VFS才可使用Linux系統(tǒng)中具體的文件系統(tǒng)。

5.12 Linux系統(tǒng)通常為什么要把硬盤劃分為多個(gè)文件系統(tǒng)？簡(jiǎn)述文件系統(tǒng)安裝的基本過(guò)程。

答：一個(gè)硬盤上可以同時(shí)存在多個(gè)文件系統(tǒng)，每個(gè)文件系統(tǒng)占據(jù)硬盤的一個(gè)獨(dú)立分區(qū)。Linux文件系統(tǒng)可以根據(jù)需要隨時(shí)裝卸，從而實(shí)現(xiàn)文件存儲(chǔ)空間的動(dòng)態(tài)擴(kuò)充和信息安全。在系統(tǒng)初啟時(shí)，只有根文件系統(tǒng)，其他的文件系統(tǒng)可以根據(jù)需要作為子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)地安裝到主系統(tǒng)中，已安裝的子文件系統(tǒng)也可從整個(gè)文件系統(tǒng)上卸下來(lái)，恢復(fù)安裝前的獨(dú)立狀態(tài)。

文件系統(tǒng)安裝的基本過(guò)程是：超級(jí)用戶可以使用命令mount將新文件系統(tǒng)安裝到主文件系統(tǒng)中。該命令帶有3個(gè)主要參數(shù)：要安裝的文件系統(tǒng)類型、該文件系統(tǒng)所在分區(qū)名和安裝新文件系統(tǒng)的路徑名（即安裝點(diǎn)）。執(zhí)行該命令時(shí)，Linux系統(tǒng)內(nèi)核必須首先檢查有關(guān)參數(shù)的有效性。VFS首先應(yīng)找到要安裝的文件系統(tǒng)，通過(guò)查找由file_systems指針指向的鏈表中的每一個(gè)file_system_type數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)搜索已知的文件系統(tǒng)（該結(jié)構(gòu)包含文件系統(tǒng)的名字和指向VFS超級(jí)塊讀取程序地址的指針），當(dāng)找到一個(gè)匹配的名字時(shí)，就可以得到讀取文件系統(tǒng)超級(jí)塊的程序的地址。接著要查找作為新文件系統(tǒng)安裝點(diǎn)的VFS索引節(jié)點(diǎn)，并且在同一目錄下不能安裝多個(gè)文件系統(tǒng)。VFS安裝程序必須分配一個(gè)VFS超級(jí)塊（super_block），并且向它傳遞一些有關(guān)文件系統(tǒng)安裝的信息。申請(qǐng)一個(gè)vfsmount數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（其中包括存儲(chǔ)文件系統(tǒng)的塊設(shè)備的設(shè)備號(hào)、文件系統(tǒng)安裝的目錄和一個(gè)指向文件系統(tǒng)的VFS超級(jí)塊的指針），并使它的指針指向所分配的VFS超級(jí)塊。當(dāng)文件系統(tǒng)安裝以后，該文件系統(tǒng)的根索引節(jié)點(diǎn)就一直保存在VFS索引節(jié)點(diǎn)緩存中。

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)兩種內(nèi)存管理技術(shù)。

請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理技術(shù)是在簡(jiǎn)單分頁(yè)存儲(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它的基本思想是：當(dāng)進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，不必把整個(gè)進(jìn)程映像都放在內(nèi)存中，只需在內(nèi)存保留當(dāng)前用到的那一部分頁(yè)面。當(dāng)進(jìn)程訪問(wèn)到某些尚未在內(nèi)存的頁(yè)面時(shí)，就由核心把這些頁(yè)面裝入內(nèi)存。這種策略使進(jìn)程的虛擬地址空間映射到機(jī)器的物理空間時(shí)具有更大的靈活性，通常允許進(jìn)程的大小可大于可用內(nèi)存的總量，并允許更多進(jìn)程同時(shí)在內(nèi)存中執(zhí)行。

內(nèi)存交換的基本思想是：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)就釋放一些內(nèi)存頁(yè)，從而增加系統(tǒng)中空閑內(nèi)存頁(yè)的數(shù)量，此任務(wù)是由內(nèi)核的交換守護(hù)進(jìn)程kswapd完成的。

5.14 何謂虛擬存儲(chǔ)器？Linux系統(tǒng)如何支持虛存？

答：所謂虛擬存儲(chǔ)器是用戶能作為可編址內(nèi)存對(duì)待的虛擬存儲(chǔ)空間，它使用戶邏輯存儲(chǔ)器與物理存儲(chǔ)器分離，是操作系統(tǒng)給用戶提供的一個(gè)比真實(shí)內(nèi)存空間大得多的地址空間。

Linux存儲(chǔ)管理采用請(qǐng)求分頁(yè)技術(shù)，請(qǐng)求分頁(yè)提供虛擬存儲(chǔ)器。它的基本思想是： 當(dāng)我們要執(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換入內(nèi)存，而是用到哪一頁(yè)時(shí)才換入它。這樣，就減少了對(duì)換時(shí)間和所需內(nèi)存數(shù)量，允許增加程序的道數(shù)。

5.15 Linux系統(tǒng)中交換空間為何采用連續(xù)空間？

答：因?yàn)檫M(jìn)程使用交換空間是臨時(shí)性的，速度是關(guān)鍵性問(wèn)題，系統(tǒng)一次進(jìn)行多個(gè)盤塊I/O傳輸比每次一塊、多次傳輸?shù)乃俣纫?#xff0c;所以核心在交換設(shè)備上是分配一片連續(xù)空間，而不管碎片的問(wèn)題。

5.16 Linux為什么要采用三級(jí)頁(yè)表？該機(jī)制如何工作？

答：現(xiàn)在地址碼通常采用32位，這樣，每個(gè)進(jìn)程的虛擬存儲(chǔ)空間可達(dá)4 GB。而Linux系統(tǒng)中頁(yè)面的大小為4KB，因此進(jìn)程虛擬存儲(chǔ)空間要?jiǎng)澐譃?20（1M）個(gè)頁(yè)面。如果直接用頁(yè)表描述這種映射關(guān)系，那么每個(gè)進(jìn)程的頁(yè)表就要有220（1M）個(gè)表項(xiàng)。很顯然，用大量的內(nèi)存資源來(lái)存放頁(yè)表是不可取的。為此，Linux系統(tǒng)采用三級(jí)頁(yè)表的方式。Linux系統(tǒng)三級(jí)頁(yè)表地址映射如下圖所示。

圖中PGD表示頁(yè)面目錄，PMD表示中間目錄，PT表示頁(yè)表。一個(gè)線性虛擬地址在邏輯上劃分成4個(gè)位段，從高位到低位分別用做檢索頁(yè)面目錄PGD的下標(biāo)、中間目錄PMD的下標(biāo)、頁(yè)表PT的下標(biāo)和物理頁(yè)面（即內(nèi)存塊）內(nèi)的位移。把一個(gè)線性地址映射成物理地址分為以下4步：

① 以線性地址中最高位段作為下標(biāo)，在PGD中找到相應(yīng)的表項(xiàng)，該表項(xiàng)指向相應(yīng)的PMD。

② 以線性地址中第2個(gè)位段作為下標(biāo)，在PMD中找到相應(yīng)的表項(xiàng)，該表項(xiàng)指向相應(yīng)的PT。

③ 以線性地址中第3個(gè)位段作為下標(biāo)，在PT中找到相應(yīng)的表項(xiàng)，該表項(xiàng)指向相應(yīng)的物理頁(yè)面（即該物理頁(yè)面的起始地址）。

④ 線性地址中的最低位段是物理頁(yè)面內(nèi)的相對(duì)位移量，此位移量與該物理頁(yè)面的起始地址相加就得到相應(yīng)的物理地址。

5.17 Linux信號(hào)機(jī)制是如何實(shí)現(xiàn)進(jìn)程通信的？

答：信號(hào)機(jī)制是在軟件層次上對(duì)中斷機(jī)制的一種模擬。異步進(jìn)程可以通過(guò)彼此發(fā)送信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單通信。系統(tǒng)預(yù)先規(guī)定若干個(gè)不同類型的信號(hào)，各表示發(fā)生了不同的事件，每個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)編號(hào)。運(yùn)行進(jìn)程當(dāng)遇到相應(yīng)事件或者出現(xiàn)特定要求時(shí)，就把一個(gè)信號(hào)寫到相應(yīng)進(jìn)程task_struct結(jié)構(gòu)的signal位圖中。接收信號(hào)的進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中要檢測(cè)自身是否收到了信號(hào)，如果已收到信號(hào)，則轉(zhuǎn)去執(zhí)行預(yù)先規(guī)定好的信號(hào)處理程序。處理之后，再返回原先正在執(zhí)行的程序。

5.18 管道文件如何實(shí)現(xiàn)兩個(gè)進(jìn)程間的通信？

答：管道文件是連接兩個(gè)命令的一個(gè)打開文件。一個(gè)命令向該文件中寫入數(shù)據(jù)，稱作寫者；另一個(gè)命令從該文件中讀出數(shù)據(jù)，稱作讀者。系統(tǒng)自動(dòng)處理二者之間的同步、調(diào)度和緩沖。利用管道文件可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)進(jìn)程間的直接通信。

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：設(shè)備驅(qū)動(dòng)的分層結(jié)構(gòu)自頂向下依次為：應(yīng)用層、文件系統(tǒng)層、設(shè)備驅(qū)動(dòng)層、物理設(shè)備層。

Linux系統(tǒng)采用設(shè)備文件統(tǒng)一管理硬件設(shè)備，從而將硬件設(shè)備的特性及管理細(xì)節(jié)對(duì)用戶隱藏起來(lái)，實(shí)現(xiàn)用戶程序與設(shè)備無(wú)關(guān)性。

5.20 Linux系統(tǒng)中可安裝模塊的思想是什么？

答：可安裝模塊是可以在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地安裝和拆卸的內(nèi)核模塊。利用這個(gè)機(jī)制，可以根據(jù)需要在不必對(duì)內(nèi)核重新編譯連接的條件下，將可安裝模塊動(dòng)態(tài)插入運(yùn)行中的內(nèi)核，成為其中一個(gè)有機(jī)組成部分； 或者從內(nèi)核卸載已安裝的模塊。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序或者與設(shè)備驅(qū)動(dòng)緊密相關(guān)的部分(如文件系統(tǒng)) 都是利用可安裝模塊實(shí)現(xiàn)的。

5.21 什么是中斷？中斷的一般處理過(guò)程是什么？

答：所謂中斷是指CPU對(duì)系統(tǒng)發(fā)生的某個(gè)事件作出的一種反應(yīng)——CPU暫停正在執(zhí)行的程序，保留現(xiàn)場(chǎng)后自動(dòng)地執(zhí)行相應(yīng)的處理程序，處理完該事件后，如被中斷進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)最高，則返回?cái)帱c(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行被“打斷”的程序。

中斷的一般處理過(guò)程：保存被中斷程序的現(xiàn)場(chǎng)，分析中斷原因，轉(zhuǎn)入相應(yīng)處理程序進(jìn)行處理，恢復(fù)被中斷程序現(xiàn)場(chǎng)（即中斷返回）。

5.22 Linux系統(tǒng)怎樣處理系統(tǒng)調(diào)用？

答：Linux的系統(tǒng)調(diào)用是通過(guò)中斷指令I(lǐng)NT 0x80實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)CPU執(zhí)行到中斷指令I(lǐng)NT 0x80時(shí)，硬件就作出一系列響應(yīng)，其動(dòng)作與中斷響應(yīng)相同。CPU穿過(guò)陷阱門，從用戶空間進(jìn)入系統(tǒng)空間。相應(yīng)地，進(jìn)程的上下文從用戶堆棧切換到系統(tǒng)堆棧。接著運(yùn)行內(nèi)核函數(shù)system_call()。首先，進(jìn)一步保存各寄存器的內(nèi)容;接著調(diào)用syscall_trace()，以系統(tǒng)調(diào)用號(hào)為下標(biāo)檢索系統(tǒng)調(diào)用入口表sys_call_table，從中找到相應(yīng)的函數(shù)； 然后，轉(zhuǎn)去執(zhí)行該函數(shù)，完成具體的服務(wù)。執(zhí)行完服務(wù)程序，核心檢查是否發(fā)生錯(cuò)誤，并作相應(yīng)處理。如果本進(jìn)程收到信號(hào)，則對(duì)信號(hào)作相應(yīng)處理。最后進(jìn)程從系統(tǒng)空間返回到用戶空間。

思考題6

6.1 gcc編譯過(guò)程一般分為哪幾個(gè)階段？各階段的主要工作是什么？

答：gcc編譯過(guò)程可以分為4個(gè)階段，包括預(yù)處理（Preprocessing）、編譯（Compiling）、匯編（Assembling）和連接（Linking）。

●預(yù)處理程序讀取C語(yǔ)言源文件，對(duì)其中以“#”開頭的指令（偽指令）和特殊符號(hào)進(jìn)行處理。

●編譯程序?qū)︻A(yù)處理之后的輸出文件進(jìn)行詞法分析和語(yǔ)法分析，試圖找出所有不符合語(yǔ)法規(guī)則的部分，并根據(jù)問(wèn)題的大小做出不同處理。在確定各成分都符合語(yǔ)法規(guī)則后，將其“翻譯”為功能等價(jià)的中間代碼表示或者匯編代碼。

●匯編程序把匯編語(yǔ)言代碼翻譯成目標(biāo)機(jī)器代碼。

●連接程序要解決外部符號(hào)訪問(wèn)地址問(wèn)題，也就是將一個(gè)文件中引用的符號(hào)（如變量或函數(shù)調(diào)用）與該符號(hào)在另外一個(gè)文件中的定義連接起來(lái)，從而使有關(guān)的目標(biāo)文件連成一個(gè)整體，最終成為可被操作系統(tǒng)執(zhí)行的可執(zhí)行文件。

6.2 對(duì)C語(yǔ)言程序進(jìn)行編譯時(shí)，針對(duì)以下情況應(yīng)使用的編譯命令行是什么？

（1）只生成目標(biāo)文件，不進(jìn)行連接。

（2）在預(yù)處理后的輸出中保留源文件中的注釋。

（3）將輸出寫到file指定的文件中。

（4）指示編譯程序在目標(biāo)代碼中加入供調(diào)試程序gdb使用的附加信息。

（5）連接時(shí)搜索由library命名的庫(kù)。

答：（1） 只生成目標(biāo)文件，不進(jìn)行連接：gcc -c 源文件名

（2） 在預(yù)處理后的輸出中保留源文件中的注釋： gcc -C 源文件名

（3） 將輸出寫到file指定的文件中： gcc -o file源文件名

（4） 指示編譯程序在目標(biāo)代碼中加入供調(diào)試程序gdb使用的附加信息:

gcc -g 源文件名

（5） 連接時(shí)搜索由library命名的庫(kù)：gcc -llibrary源文件名

6.3 通常，程序中的錯(cuò)誤按性質(zhì)分為哪三種？

答：程序中的錯(cuò)誤按其性質(zhì)可分為以下三種：(1) 編譯錯(cuò)誤，即語(yǔ)法錯(cuò)誤。(2) 運(yùn)行錯(cuò)誤。(3) 邏輯錯(cuò)誤。

6.4 gdb主要幫助用戶在調(diào)試程序時(shí)完成哪些工作？

答：gdb主要幫助用戶在調(diào)試程序時(shí)完成四方面的工作：

(1) 啟動(dòng)程序，可以按用戶要求影響程序的運(yùn)行行為。

(2) 使運(yùn)行程序在指定條件處停止。

(3) 當(dāng)程序停止時(shí)，檢查它出現(xiàn)了什么問(wèn)題。

(4) 動(dòng)態(tài)改變程序的執(zhí)行環(huán)境，這樣就可以糾正一個(gè)錯(cuò)誤的影響，然后再糾正其他錯(cuò)誤。

6.5 調(diào)試下面的程序：

/badprog.c錯(cuò)誤地訪問(wèn)內(nèi)存/

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main(int argc, char **argv)

{
char *p;

int i;p=malloc(30);strcpy(p,"not 30 bytes");printf("p=<%s>\n",p);if(argc==2){if(strcmp(argv[1], "-b")==0)p[50]='a';else if(strcmp(argv[1], "-f ")==0){free(p);p[0]='b';}}/*free(p);*/return 0;

}

答：這是上機(jī)操作題。先利用gcc -g badprog.c -o badprog對(duì)源文件進(jìn)行編譯；通過(guò)編譯后，運(yùn)行badprog文件，看看出現(xiàn)什么問(wèn)題；然后利用gdb工具調(diào)試該程序。參考書中6.2.6節(jié)的示例，依據(jù)調(diào)試時(shí)實(shí)際顯示的即時(shí)信息，分析可能的原因（注意數(shù)組大小！），使用相應(yīng)的命令一步步調(diào)試，直至找出問(wèn)題根源；然后予以改正，再重新編譯、運(yùn)行。

6.6 調(diào)試下面的程序：

/callstk.c有3個(gè)函數(shù)調(diào)用深度的調(diào)用鏈/

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int make_key(void);

int get_key_num(void);

int number(void);

int main(void)

{
int ret=make_key();

printf("make_key returns %d\n",ret);exit(EXIT_SUCCESS);

}

int make_key(void)

{
int ret=get_key_num();

return ret;

}

int get_key_num(void)

{
int ret=number();

return ret;

}

int number(void)

{
return 10;

}

答：這是上機(jī)操作題。體會(huì)函數(shù)調(diào)用的層次關(guān)系。

6.7 GNU make的工作過(guò)程是怎樣的？

答：GNU make的工作過(guò)程是：

① 依次讀入各makefile文件；

② 初始化文件中的變量；

③ 推導(dǎo)隱式規(guī)則，并分析所有規(guī)則；

④ 為所有的目標(biāo)文件創(chuàng)建依賴關(guān)系鏈；

⑤ 根據(jù)依賴關(guān)系和時(shí)間數(shù)據(jù)，確定哪些目標(biāo)文件要重新生成；

⑥ 執(zhí)行相應(yīng)的生成命令。

6.8 makefile的作用是什么？其書寫規(guī)則是怎樣的？

答： makefile文件是make命令必備的一個(gè)文本形式的數(shù)據(jù)庫(kù)文件，它定義了一系列規(guī)則，記錄了文件之間的依賴關(guān)系及在此依賴關(guān)系基礎(chǔ)上所應(yīng)執(zhí)行的命令序列，即定義了一系列規(guī)則來(lái)指定哪些文件需要先編譯，哪些文件需要后編譯，哪些文件需要重新編譯等。此外，還可以有變量定義、注釋等。

makefile的通用形式如下所示：

目標(biāo)文件：[相依文件…]

命令1[#注釋]

…

命令n[#注釋]

其書寫規(guī)則是：依賴行從一行的開頭開始書寫。各命令行單獨(dú)占一行，每個(gè)命令行的第一個(gè)字符必須是制表符，而不能使用8個(gè)空格；#號(hào)后的內(nèi)容為注釋。它可以位于一行的開頭；在依賴行上，目標(biāo)文件和相依文件之間要用一個(gè)或兩個(gè)冒號(hào)分開。一個(gè)目標(biāo)文件可以出現(xiàn)在多個(gè)依賴行上，此時(shí)所有的依賴行的類型必須一致（一個(gè)冒號(hào)或兩個(gè)冒號(hào)）。

6.9 設(shè)某個(gè)正在開發(fā)的程序由以下內(nèi)容組成：

① 4個(gè)C語(yǔ)言源文件：a.c，b.c，c.c和d.c。設(shè)b.c和d.c都使用了defs.h中的聲明。

② 匯編語(yǔ)言源文件assmb.s被某個(gè)C語(yǔ)言源文件調(diào)用。

③ 使用了在/home/user/lib/libm.so中的一組例程。

設(shè)最后生成的可執(zhí)行文件名為prog。試編寫相應(yīng)的makefile文件。

答：先根據(jù)題意，畫出依賴關(guān)系圖，再編寫makefile文件。makefile文件如下所示：

prog:a.o b.o c.o d.o assmb.o

gcc a.o b.o c.o d.o assmb.o -L/home/user/lib -lm –o prog

a.o:a.c

gcc –c a.c

b.o:b.c defs.h

gcc -c b.c

c.o:c.c

gcc -c c.c

d.o:d.c defs.h

gcc -c d.c

assmb.o:assmb.s

as -o assmb.o assmb.s

clean:

rm prog *.o

思考題7

7.1 什么是系統(tǒng)調(diào)用？什么是庫(kù)函數(shù)？二者有何異同？

答：系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)內(nèi)核提供的、與用戶程序之間的接口，也就是操作系統(tǒng)提供給程序員的接口，一般位于操作系統(tǒng)核心的最高層。

庫(kù)函數(shù)：由系統(tǒng)提供，用于解決共性問(wèn)題，為程序的開發(fā)和執(zhí)行提供方便的程序，本身并不屬于操作系統(tǒng)的內(nèi)核部分。

相同點(diǎn)：系統(tǒng)調(diào)用和庫(kù)函數(shù)都是由程序代碼構(gòu)成，二者調(diào)用方式相同，都需要在調(diào)用時(shí)傳送參數(shù)，實(shí)參的個(gè)數(shù)、出現(xiàn)的次序和實(shí)參的類型與原型說(shuō)明中形參表的設(shè)計(jì)相同。

區(qū)別：庫(kù)函數(shù)調(diào)用依賴于所運(yùn)行的用戶環(huán)境，程序調(diào)用庫(kù)函數(shù)時(shí)，它運(yùn)行的目標(biāo)代碼是屬于程序的，程序處于“用戶態(tài)”執(zhí)行；而系統(tǒng)調(diào)用的使用不依賴于它運(yùn)行的用戶環(huán)境，是操作系統(tǒng)內(nèi)核提供的低層服務(wù)，系統(tǒng)調(diào)用時(shí)所執(zhí)行的代碼是屬于內(nèi)核的，程序處于“核心態(tài)”執(zhí)行。庫(kù)函數(shù)的調(diào)用最終還是要通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)，庫(kù)函數(shù)一般執(zhí)行一條指令，該指令（操作系統(tǒng)陷阱operating system trap）將進(jìn)程執(zhí)行方式變?yōu)楹诵膽B(tài)，然后使內(nèi)核為系統(tǒng)調(diào)用執(zhí)行代碼。

7.2 使用系統(tǒng)調(diào)用的一般方式是什么？

答：1、標(biāo)明相應(yīng)的文件包含。不同的系統(tǒng)調(diào)用所需要的頭文件（又稱前導(dǎo)文件）是不同的。這些頭文件包含了相應(yīng)程序代碼中用到的宏定義、類型定義、全稱變量及函數(shù)說(shuō)明等。

2、在C語(yǔ)言程序中，系統(tǒng)調(diào)用的調(diào)用方式與調(diào)用庫(kù)函數(shù)相同，即調(diào)用時(shí)，提供的實(shí)參的個(gè)數(shù)、出現(xiàn)的順序和實(shí)參的類型應(yīng)與原型說(shuō)明中形參表的設(shè)計(jì)相同。

7.3 編寫一個(gè)程序，把一個(gè)文件的內(nèi)容復(fù)制到另一個(gè)文件上，即實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的copy功能。要求：只用open( )，read( )，write( )和close( )系統(tǒng)調(diào)用，程序的第一個(gè)參數(shù)是源文件，第二個(gè)參數(shù)是目的文件。

答：（上機(jī)題）該程序?qū)?yīng)命令的使用格式是：命令名 源文件 目的文件

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

#include <unistd.h>

#include <errno.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#define SIZE 512

int main( int argc, char const *argv[] )

{
int fd1,fd2,N;

char buf[SIZE];

if(argc<3){
fprintf(stderr, “usage :%s origin destination\n”,argv[0]);

return 1;

}

fd1=open(argv[1],O_RDONLY); //以只讀方式打開源文件

fd2=open(argv[2],O_CREAT|O_RDWR,S_IRWXU); //打開目的文件，不存在則創(chuàng)建

if(fd1<0||fd2<0){
fprintf(stderr, “Cannot open a file!\n”);

return 1;

}

while((N=read(fd1,buf, SIZE))>0)

write(fd2,buf,N); //從源文件讀，寫入目的文件，實(shí)現(xiàn)copy功能

close(fd1);

close(fd2);

return 0;

}

7.4 編寫一個(gè)程序，它把給定的正文插入到文件的任意指定位置，并輸出最后結(jié)果。

答：（上機(jī)題）該程序?qū)?yīng)命令的使用格式是：命令名 待插入文件名

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

#include <unistd.h>

#include <errno.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#define SIZE 512

int main( int argc, char const *argv[] )

{
int POS;

int fd,fdtmp,n;

char str[SIZE];

char buf[SIZE];

fd=open(argv[1],O_RDWR,S_IRWXU); //待插入文件，由argv[1]給出

fdtmp=open(“tmp.txt”,O_CREAT|O_RDWR,S_IRWXU); //輔助文件

if(fd<0||fdtmp<0){
fprintf(stderr, “Cannot open a file!\n”);

return 1;

}

truncate(“tmp.txt”,0); //清空tmp.txt

printf(“original file is:\n”); //輸出插入前的文件內(nèi)容

lseek(fd,0,SEEK_SET);

while((n=read(fd,buf, SIZE))>0)

write(STDOUT_FILENO,buf,n);

printf(“input position:”);

scanf("%d",&POS); //輸入插入位置

printf(“input string:”);

scanf("%s",str); //輸入插入文本

lseek(fd,POS,SEEK_SET);

while((n=read(fd,buf, SIZE))>0) //把插入位置后的文件內(nèi)容先暫存到輔助文件

write(fdtmp,buf,n);

truncate(argv[1],POS); //清除插入位置后的文件內(nèi)容

lseek(fd,POS,SEEK_SET); //將輸入的文本寫到文件指定位置

write(fd,str,strlen(str));

lseek(fdtmp,0,SEEK_SET); //將輔助文件的內(nèi)容寫回，實(shí)現(xiàn)插入功能

while((n=read(fdtmp,buf, SIZE))>0){
write(fd,buf,n);

}

printf(“After Insert:\n”); //輸出插入后的文件內(nèi)容

lseek(fd,0,SEEK_SET);

while((n=read(fd,buf, SIZE))>0)

write(STDOUT_FILENO,buf,n);

close(fd);

close(fdtmp);

return 0;

}

7.5 編寫一個(gè)程序，它首先打開一個(gè)文件，然后利用fork( )創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程；隨后，當(dāng)父進(jìn)程運(yùn)行時(shí)先執(zhí)行wait( )；父子進(jìn)程都打印自己和其父進(jìn)程的ID號(hào)；并且，二者都向該文件寫入（利用write）一條信息，表明是在哪個(gè)進(jìn)程中。試問(wèn)：如果沒(méi)有wait調(diào)用，會(huì)出現(xiàn)什么情況？

答：（上機(jī)題）該程序?qū)?yīng)命令的使用格式是：命令名 文件名

#include <sys/stat.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/wait.h>

#include <unistd.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <fcntl.h>

#include <errno.h>

#include <string.h>

int main(int argc, char* argv[])

{
int file;

pid_t pid;

char buf_child[]=“I’m the child process.\n”;

char buf_father[]=“I’m the father process.\n”;

if((file=open(argv[1],O_CREAT|O_RDWR,S_IRWXU))<0){ //打開文件，文件名由argv[1]提供

perror("open argv[1] ");exit(EXIT_FAILURE);

}

if((pid=fork())<0){
fprintf(stderr,"%s:fork of child failed:%s\n",argv[0],strerror(errno));

exit(1);

};

if(pid==0){ //子進(jìn)程

printf("\n\nIn th child process\n");

printf(“Current Process ID:%d\n”,getpid());

printf(“Parent Process ID:%d\n”,getppid());

write(file,buf_child,strlen(buf_child));

}

else if(pid>0){ //父進(jìn)程

wait(NULL); //等待子進(jìn)程完成

printf("\n\nIn the father process\n");

printf(“Current Process ID:%d\n”,getpid());

printf(“Parent: Process ID %d\n”,getppid());

write(file,buf_father,strlen(buf_father));

}

}

利用系統(tǒng)調(diào)用wait( )可以實(shí)現(xiàn)父子進(jìn)程的同步，即：保證子進(jìn)程輸出在前，父進(jìn)程輸出在后。如果沒(méi)有wait（），則輸出結(jié)果的先后順序會(huì)有隨機(jī)性，那樣，每次運(yùn)行的結(jié)果都有可能不同。

7.6 編寫一個(gè)程序，盡可能多地輸出有關(guān)當(dāng)前進(jìn)程的信息：PID、PPID、打開文件、當(dāng)前目錄、nice值等。請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明，如何確定哪些文件是打開的？如何確定多個(gè)文件描述符表示同一個(gè)文件？

答：（上機(jī)題）該程序?qū)?yīng)命令的使用方式是：命令名 文件1 文件2

#include <sys/stat.h>

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <fcntl.h>

#include <sys/time.h>

#include <sys/resource.h>

#include <string.h>

int main(int argc, char* argv[])

{
int file1,file2;

pid_t pid,ppid;

char str[20],dir[100]="/proc/";

char subdir[20]="/fd";

if(argc<3){
fprintf(stderr, “usage :%s file1 file2\n”,argv[0]);

return 1;

}

if((file1=open(argv[1],O_CREAT|O_RDWR,S_IRWXU))<0){
perror("open argv[1] ");

exit(EXIT_FAILURE);

}

if((file2=open(argv[2],O_CREAT|O_RDWR,S_IRWXU))<0){
perror("open argv[2] ");

exit(EXIT_FAILURE);

}

pid=getpid();

ppid=getppid();

printf(“Current Process:%d\n”,pid);

printf(“Parent Process:%d\n”,ppid);

printf(“Nice of current process:%d\n”,getpriority(PRIO_PROCESS,pid));

system("echo current directory is pwd ");

sprintf(str,"%d",pid); //將pid轉(zhuǎn)換為字符串，保存在str中

strcat(dir,str);

strcat(dir,subdir); //拼接字符串，形成如下形式的/proc/3724/fd，設(shè)3724為getpid( )返回值

chdir(dir);

printf(“The number of files to be opened :\n”);

system(“l(fā)s | wc -l”); //統(tǒng)計(jì)打開的文件數(shù)量

return 0;

}

利用getpid()獲取當(dāng)前進(jìn)程的id，假設(shè)為3724。然后進(jìn)入目錄 /proc/3724/fd ，利用命令 ls -l可以看出該進(jìn)程打開了哪些文件。系統(tǒng)為每個(gè)進(jìn)程自動(dòng)打開三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)文件（即標(biāo)準(zhǔn)輸入、標(biāo)準(zhǔn)輸出和錯(cuò)誤輸出），其文件描述符分別為0，1和2，本題給出的參考代碼中，打開了兩個(gè)文件，這樣可以更加清楚的看到進(jìn)程打開的所有文件。

如果文件描述符后面->所指向的文件名稱一致，則代表這些文件描述符對(duì)應(yīng)同一個(gè)文件。運(yùn)行本代碼時(shí)，可以讓文件1和文件2這兩個(gè)參數(shù)相同，即同一個(gè)文件打開兩次，能夠看到不同的文件描述符對(duì)應(yīng)了同一個(gè)文件的情況。

另外，root用戶還可以使用lsof命令查看某進(jìn)程所打開的文件信息：# lsof –p 進(jìn)程號(hào)

7.7 編寫一個(gè)管道程序，它所創(chuàng)建的管道等價(jià)于下面的shell管道：

$ echo good morning|sed s/good/hi/g

該程序的實(shí)現(xiàn)過(guò)程是：調(diào)用pipe( )建立一個(gè)管道，利用fork( )創(chuàng)建兩個(gè)子進(jìn)程：一個(gè)是左側(cè)進(jìn)程，另一個(gè)是右側(cè)進(jìn)程。

左側(cè)進(jìn)程使用close(pipefd[0])關(guān)閉管道讀取端，使用close(1)關(guān)閉最初的標(biāo)準(zhǔn)輸出，使用dup(pipefd[1])將管道的寫入端改為文件描述符1，使用close(pipefd[1])關(guān)閉打開文件描述符的一個(gè)副本，調(diào)用execvp( )啟動(dòng)運(yùn)行的程序。

右側(cè)進(jìn)程的工作與此相似，使用close(pipefd[1])關(guān)閉管道寫入端，使用close(0)關(guān)閉最初的標(biāo)準(zhǔn)輸入，使用dup(pipefd[0])將管道的讀取端改為文件描述符0，使用close(pipefd[0])關(guān)閉打開文件描述符的一個(gè)副本，調(diào)用execvp( )啟動(dòng)運(yùn)行的程序。

在父進(jìn)程中，關(guān)閉管道的兩端：close(pipefd[0])和close(pipefd[1])。最后，在父進(jìn)程中使用wait( )等待兩個(gè)子進(jìn)程結(jié)束。

答：（上機(jī)題）

#include <unistd.h>

#include <stdio.h>

#include <errno.h>

#include <sys/types.h>

#include <stdlib.h>

int main(int argc, char* argv[])

{
int pipefd[2];

pid_t leftpid,rightpid;

char *arg1[]={“echo”,“good morning”,0};

char *arg2[]={“sed”,“s/good/hi/g”,0};

if(pipe(pipefd)){ //創(chuàng)建管道

fprintf(stderr,"%s:pipe failed:%s\n",argv[0],strerror(errno));

exit(1);

};

if((leftpid=fork())<0){ //創(chuàng)建左側(cè)子進(jìn)程

fprintf(stderr,"%s:fork of left child failed:%s\n",argv[0],strerror(errno));

exit(1);

};

if(leftpid==0){ //子進(jìn)程

close(pipefd[0]);

close(1);

dup(pipefd[1]);

close(pipefd[1]);

execvp(“echo”,arg1 ); //執(zhí)行echo good morning，結(jié)果寫入管道

}

if((rightpid=fork())<0){ //創(chuàng)建右側(cè)子進(jìn)程

fprintf(stderr,"%s:fork of right child failed:%s\n",argv[0],strerror(errno));

exit(1);

};

if(rightpid==0){ //右側(cè)子進(jìn)程

close(pipefd[1]);close(0);dup(pipefd[0]);close(pipefd[0]);execvp("sed",arg2 ); //執(zhí)行sed，完成替換

}

else{
close(pipefd[0]);

close(pipefd[1]);wait(NULL);wait(NULL);

}

}

7.8 調(diào)用msgget( )創(chuàng)建一個(gè)消息隊(duì)列，輸出其隊(duì)列ID。然后再次調(diào)用msgget( )打開已有的隊(duì)列。如果兩次得到的ID相同，則顯示打開隊(duì)列的ID。

答：（上機(jī)題）

#include <unistd.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/msg.h>

#include <sys/ipc.h>

#define MSGKEY 1234

int main(void)

{
int qid,qid2;

if((qid=msgget(MSGKEY,IPC_CREAT|0x0666))<0){ //創(chuàng)建消息隊(duì)列perror("msgget:create");exit(EXIT_FAILURE);}printf("Create a message queue,its ID is:%d\n",qid);qid2=msgget(MSGKEY,IPC_EXCL); //IPC_EXCL檢查消息隊(duì)列是否存在if(qid2==qid){printf("Open a message queue,its ID is :%d \n",qid2);}msgctl(qid,IPC_RMID,0); //刪除創(chuàng)建的消息隊(duì)列return 0;

}

7.9 編寫一個(gè)程序，它創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程。父進(jìn)程向子進(jìn)程發(fā)送一個(gè)信號(hào)，然后等待子進(jìn)程終止；子進(jìn)程接收信號(hào)，輸出自己的狀態(tài)信息，最后終止自己。

答：（上機(jī)題）

#include <unistd.h>

#include <errno.h>

#include <sys/types.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <wait.h>

#include <signal.h>

void handler(int signo)

{
printf("\n\nthis is child process,pid=%d ,parent id=%d \n",getpid(),getppid());

}

int main(void )

{
int pid;

if((pid=fork())<0) {perror("fork of child failed");exit(EXIT_FAILURE);}

else if(pid==0) {

signal(SIGUSR1,handler); //子進(jìn)程捕捉信號(hào)SIGUSR1，用handler處理pause();printf("child process exit\n");exit(0);}else{ //父進(jìn)程int status;int childpid;printf("this is parent process,pid=%d \n",getpid());printf("the child process is %d\n",pid);printf("Sending SIGUSR1 to %d\n",pid);printf("waiting for child process exit\n");kill(pid,SIGUSR1); //利用kill給子進(jìn)程發(fā)信號(hào)SIGUSR1childpid=wait(&status); //等待子進(jìn)程完成，并返回statusprintf("\n\nprocess %d eixt,the return status is 0x%x\n",childpid,status); exit(EXIT_SUCCESS);} return 0;

}

7.10 編寫一個(gè)程序，它能閱讀任意長(zhǎng)度的行，并確保它們填充正在使用的緩沖區(qū)，同時(shí)要處理續(xù)行——以反斜線結(jié)束的行繼續(xù)到下一行。在緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)中，應(yīng)記錄緩沖區(qū)的開始、當(dāng)前行的開始、下一行的開始、緩沖區(qū)分配的大小、文件描述符等信息。

答：（上機(jī)題）

#include <sys/stat.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/wait.h>

#include <unistd.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <fcntl.h>

#include <errno.h>

#include <string.h>

#define BUFSIZE 1024

struct buf{
char *buf_start; //緩沖區(qū)的開始

int curline; //當(dāng)前行在文件中的行號(hào)

size_t size; //緩沖區(qū)的大小

int len; //當(dāng)前行的長(zhǎng)度

char file[20]; //文件名稱

};

int main(int argc, char* argv[])

{
struct buf mybuf;

FILE *file;

char strtmp[4096],str2[512];

int lineno=1;

if((file=fopen(argv[1],“r”))<0){ //打開由argv[1]提供的文件

fprintf(stderr,“cannot open %s for reading\n”,argv[1]);

exit(EXIT_FAILURE);

};

while(fgets(strtmp,512,file)!=NULL){ //從文件讀取一行，一直到文件結(jié)束

mybuf.curline=lineno;

int len=strlen(strtmp);

lineno++;

//printf(“The last char is %c\n”,strtmp[len-2]);

while(strtmp[len-2]==’\’){ //處理續(xù)行符號(hào)，將帶有續(xù)行符的文本合并成一行

fgets(str2,512,file);

lineno++;

for(int n=0;n<strlen(str2);n++){
strtmp[len-2+n]=str2[n];

}

strtmp[len-2+strlen(str2)]=’\0’;

len=strlen(strtmp);

}

if(!(mybuf.buf_start=(char )malloc(lensizeof(char)))){ //分配內(nèi)存空間

printf(“can’t get memory.\n”);

exit(EXIT_FAILURE);

};

strcpy(mybuf.buf_start,strtmp);

strcpy(mybuf.file,argv[1]);

mybuf.size=len;

mybuf.len=len-1;

printf(“This buffer start at %d\n”,mybuf.buf_start);

printf(“Size of buffer is %d\n”,mybuf.size);

printf(“l(fā)ine number in the file is %d\n”, mybuf.curline);

printf(“content of current line is %s”,mybuf.buf_start);

printf(“Length of curline is %d\n”,mybuf.len);

printf(“File:%s\n\n”, mybuf.file);

}

return 0;

}

思考題8

8.1 系統(tǒng)管理員的職責(zé)主要有哪些方面？

答：一般說(shuō)來(lái)，系統(tǒng)管理員的任務(wù)包括以下幾個(gè)方面：

① 設(shè)置整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括硬件和軟件，如安裝硬件設(shè)備、安裝操作系統(tǒng)和軟件包、為用戶建立賬戶等。② 做適當(dāng)?shù)膫浞?#xff08;系統(tǒng)中常規(guī)文件復(fù)制）和需要時(shí)的恢復(fù)。③ 處理由于計(jì)算機(jī)有限資源的使用（如磁盤空間、進(jìn)程數(shù)目等）而遇到的問(wèn)題。④ 排除由于連接問(wèn)題而造成的系統(tǒng)通信（網(wǎng)絡(luò)）阻塞。⑤ 進(jìn)行操作系統(tǒng)的升級(jí)和維護(hù)。⑥ 為用戶提供常規(guī)支持。

8.2 為了修改文件test.txt的權(quán)限保護(hù)位，使文件屬主擁有讀、寫和執(zhí)行的權(quán)限，組成員和其他用戶可以讀和執(zhí)行，應(yīng)該怎么做？

答：執(zhí)行以下命令：

chmod u=w,ugo=rx test.txt 或者

chmod u=rwx,go=rx test.txt 或者

chmod 0755 test.txt

8.3 試在系統(tǒng)中為新用戶建立賬號(hào)、密碼等。采用不同方式設(shè)置用戶密碼。

答：（上機(jī)操作）

1.使用KDE桌面系統(tǒng)為新用戶建立賬戶和密碼的步驟如下：

①點(diǎn)擊“開始”菜單，選擇“設(shè)置”→“系統(tǒng)設(shè)置”，彈出系統(tǒng)設(shè)置窗口，在“個(gè)性化”選項(xiàng)下面選擇“賬戶細(xì)節(jié)”，可打開賬戶細(xì)節(jié)管理工具。

② 在“賬戶細(xì)節(jié)”窗口中，點(diǎn)擊“密碼和用戶信息”項(xiàng)。然后，單擊“密碼和用戶信息”窗口中的“+”號(hào)按鈕，彈出“增加用戶”對(duì)話框，按要求輸入新用戶的賬號(hào)名稱、顯示名稱、密碼、確認(rèn)密碼。所有信息設(shè)置完成后點(diǎn)擊“添加”按鈕。

③由于該操作需要root權(quán)限，會(huì)彈出 “需要認(rèn)證”窗口，輸入root密碼，點(diǎn)擊“確定”按鈕，完成添加新用戶操作，新用戶將加入到用戶列表中。

普通用戶可以在登錄系統(tǒng)后使用passwd命令來(lái)更改自己的密碼。

8.4 如何查封一個(gè)用戶賬號(hào)？要使一個(gè)用戶賬號(hào)失效，應(yīng)該怎么做？請(qǐng)至少列舉三種方法。

答：▲當(dāng)需要查封某個(gè)賬號(hào)時(shí)，可以：

①將用戶記錄從/etc/passwd文件中去掉，但是保留該用戶的主目錄和其他文件；

②在/etc/passwd（或/etc/shadow）文件中，在相關(guān)用戶記錄的passwd字段的首字符前加上符號(hào)“*”。

③管理員還可以將用戶賬號(hào)的shell設(shè)置成一個(gè)特定的只打印出一條信息的程序。

▲要使一個(gè)用戶賬號(hào)永久失效，即刪除該用戶賬號(hào)。

●在圖形界面下刪除一個(gè)用戶賬戶的步驟如下：

①點(diǎn)擊“開始”菜單，選擇“設(shè)置”→“系統(tǒng)設(shè)置”，彈出系統(tǒng)設(shè)置窗口，在“個(gè)性化”選項(xiàng)下面選擇“賬戶細(xì)節(jié)”，打開賬戶細(xì)節(jié)管理工具

② 在“密碼和用戶信息”標(biāo)簽頁(yè)中所列出的用戶清單里，選取你要?jiǎng)h除的一個(gè)用戶，該欄目被高亮度化。 ③點(diǎn)擊“ ”按鈕，彈出確認(rèn)刪除用戶界面，選擇是否同時(shí)刪除賬號(hào)及賬號(hào)所屬的文件，點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕刪除用戶。

●還可以使用userdel命令刪除已經(jīng)存在的用戶賬戶。必須從/etc/passwd文件中刪除此用戶的記錄項(xiàng)、從/etc/group文件中刪除提及的此用戶，并且刪除用戶的主目錄及其他由該用戶創(chuàng)建或?qū)儆诖擞脩舻奈募serdel命令的一般使用格式是：

userdel ［-r］ 用戶名

如果使用選項(xiàng)-r，將把用戶主目錄及其下面的所有內(nèi)容都刪除。

8.5 如何統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)中磁盤空間的使用情況和空閑情況？

答：可以使用du命令統(tǒng)計(jì)當(dāng)前目錄下子目錄的磁盤使用情況。

使用df命令可以統(tǒng)計(jì)文件系統(tǒng)中空閑的磁盤空間，默認(rèn)情況下顯示所有安裝文件系統(tǒng)的磁盤使用信息，即可以用來(lái)查看磁盤已被使用多少空間和還剩余多少空間。

8.6 在系統(tǒng)初啟過(guò)程中，如何讓系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)某些程序，以及設(shè)置環(huán)境變量？請(qǐng)至少列舉三種方法。

答：這涉及到用戶登錄環(huán)境的設(shè)置。可以采用的方法是：

1.編輯/etc/bashrc文件，它是腳本文件，包含系統(tǒng)定義的命令別名和bash的環(huán)境變量定義；

2.編輯/etc/profile文件，它是腳本文件，對(duì)系統(tǒng)中所有用戶都起作用；

3.編輯$HOME/bash_profile，它是腳本文件，僅對(duì)當(dāng)前用戶起作用。

8.7 讓一個(gè)用戶擁有對(duì)某個(gè)組的資源的訪問(wèn)權(quán)限，應(yīng)該怎么做？請(qǐng)至少列舉兩種方法。

答：讓一個(gè)用戶擁有對(duì)某個(gè)組的資源的訪問(wèn)權(quán)限，就要將該用戶加到該組中。可以采用的方法有：

①由超級(jí)用戶root使用useradd（或adduser）命令來(lái)完成添加用戶的工作。利用選項(xiàng)

-G group,[…] 指定新用戶的附加組。

②編輯/etc/group文件，將用戶名加到相應(yīng)組的用戶列表中。

8.8 如何手工設(shè)置磁盤限額？

答：Linux系統(tǒng)是通過(guò)quota（磁盤限額）機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶使用硬盤資源的控制。如果是首次安裝quota，則應(yīng)按下面步驟執(zhí)行；如果已經(jīng)配置好，則可以直接執(zhí)行⑥。

① 首先在配置核心時(shí)，應(yīng)該將以下核心開關(guān)選項(xiàng)：quota support(CONFIG_QUOTA)

設(shè)置為“Y”，使核心提供對(duì)quota機(jī)制的支持。

② 安裝與quota相關(guān)的軟件包。

③ 修改用戶的系統(tǒng)初啟腳本文件，使之能夠檢查quota，并在系統(tǒng)初啟時(shí)開啟quota功能。

④ 修改啟動(dòng)文件系統(tǒng)支持。為了在每次啟動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)候，使文件系統(tǒng)上的quota有效，需要對(duì)/etc/fstab文件進(jìn)行相應(yīng)的修改。

⑤ 建立quota.user和quota.group文件。

⑥為特定用戶指定quota。例如，系統(tǒng)中有一個(gè)用戶user01。輸入edquota user01命令后，進(jìn)入vi（或是系統(tǒng)默認(rèn)的編輯器）編輯狀態(tài)，管理員可以為用戶user01編輯各個(gè)啟用quota的分區(qū)限額。

8.9 如何使用dd命令獲得硬盤的MBR信息？

答：MBR是整個(gè)硬盤的主引導(dǎo)記錄（Main Boot Record），它存放在硬盤的第一個(gè)扇區(qū)（對(duì)應(yīng)于0號(hào)磁頭的0柱面0扇區(qū)）。通常，扇區(qū)的大小為512字節(jié)。

備份磁盤開頭的MBR信息到一個(gè)指定的文件，如/root/mbr_temp：

dd if=/dev/hda of=/root/mbr_temp count=1 bs=512

然后，使用文件操作命令（如cat，wc等）查看、統(tǒng)計(jì)文件/root/mbr_temp的信息。

8.10 當(dāng)Linux系統(tǒng)的超級(jí)塊受到破壞時(shí)，應(yīng)該如何修復(fù)？

答：使用fsck命令檢查并修復(fù)相應(yīng)的文件系統(tǒng)(如/dev/hda1分區(qū)上的文件系統(tǒng))：

fsck -r /dev/hda1

在修復(fù)該文件系統(tǒng)上的超級(jí)塊之前，要求管理員確認(rèn)。

8.11 請(qǐng)參照f(shuō)disk命令輸出的結(jié)果來(lái)計(jì)算所指定的硬盤容量：

Disk /dev/hda: 255 heads, 63 sectors, 2480 cylindersUnits = cylinders of 16065 * 512 bytes

答：該硬盤的單位柱面容量Units=25563512=16065*512≈8225（KB）

整個(gè)硬盤有2480柱面，所以，整個(gè)硬盤容量=8225*2480≈20398（MB）≈20(GB)

8.12 分析/var/log目錄中的日志信息，根據(jù)本章的介紹，改善自己系統(tǒng)的安全狀況。

答：（上機(jī)操作題）在/var/log目錄中存放系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的使用情況、安全性、系統(tǒng)負(fù)載等方面的日志記錄。如：

●/var/log/wtmp文件保存所有的登錄、退出信息，以及系統(tǒng)的啟動(dòng)、停止記錄。可以利用它查看用戶的登錄記錄， last和ac等命令可使用wtmp文件的數(shù)據(jù)產(chǎn)生報(bào)告。

●/var/log/lastlog文件可以記錄系統(tǒng)中每個(gè)用戶的最后一次登錄時(shí)間。當(dāng)用戶登錄時(shí)，屏幕上顯示的時(shí)間就是從lastlog文件中獲得的。而且，finger命令報(bào)告的登錄時(shí)間也是從這個(gè)文件中取得的。系統(tǒng)管理員應(yīng)該告訴每個(gè)用戶仔細(xì)檢查上次登錄的時(shí)間，并報(bào)告非正常的登錄時(shí)間。因?yàn)槿藗兺ǔ６紩?huì)記得他上次登錄的時(shí)間，所以，通過(guò)這種方法很容易發(fā)現(xiàn)賬號(hào)是否被破解。

●可以在/var/log目錄下找到messages，mail.log等日志文件。/var/log/messages文件記錄了命令的執(zhí)行信息，包括日期、時(shí)間、產(chǎn)生這些消息的進(jìn)程和進(jìn)程的PID。messages文件中的有關(guān)記錄可以提醒系統(tǒng)管理員，有人試圖猜密碼。

8.13 使用hdparm工具優(yōu)化系統(tǒng)硬盤的性能。

答：（上機(jī)操作題）hdparm命令用于讀取和設(shè)置IDE或SCSI硬盤參數(shù)。如：-m選項(xiàng)可查詢并設(shè)置硬盤多重扇區(qū)存取的扇區(qū)數(shù)，以增進(jìn)硬盤的存取效率。

8.14 參照man，解釋kill -SIGHUP所表示的意義。

答：（上機(jī)題）執(zhí)行命令：man kill，了解kill命令的功能、用法及信號(hào)SIGHUP的含義。該命令讓Linux和緩的執(zhí)行進(jìn)程關(guān)閉，然后立即重啟。在配置應(yīng)用程序的時(shí)候，這個(gè)命令很方便，在對(duì)配置文件修改后需要重啟進(jìn)程時(shí)就可以執(zhí)行此命令。

思考題9

9.1 簡(jiǎn)述在圖形方式下配置網(wǎng)卡的主要過(guò)程。

答：①?gòu)南到y(tǒng)主菜單中選擇“程序”→“設(shè)置”→“系統(tǒng)設(shè)置”，雙擊“網(wǎng)絡(luò)設(shè)置”圖標(biāo)，自動(dòng)啟動(dòng)“連接編輯器”。

②在連接編輯器對(duì)話框中，點(diǎn)擊“添加”按鈕，選擇對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)類型，給出網(wǎng)絡(luò)連接名稱，在“常規(guī)配置”、“有線連接”、“802.1x安全”、“Ipv4”、“Ipv6”等標(biāo)簽頁(yè)設(shè)置新連接的相關(guān)信息。

③上述參數(shù)配置好后，單擊“確定”按鈕，可使網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置生效。

9.2 簡(jiǎn)述ping，telnet和ftp命令的功能。

答：ping命令是一種最基本的測(cè)試命令，用它來(lái)測(cè)試本機(jī)系統(tǒng)是否能夠到達(dá)一臺(tái)遠(yuǎn)程主機(jī)，以及到達(dá)的速率。該命令常用來(lái)測(cè)試本機(jī)與遠(yuǎn)程主機(jī)的通信路徑是否暢通。根據(jù)ping命令運(yùn)行的結(jié)果，可以確定接下來(lái)是測(cè)試網(wǎng)絡(luò)連通還是測(cè)試應(yīng)用程序。

telnet命令用于登錄并管理遠(yuǎn)程主機(jī)。它采用明文傳送報(bào)文，安全性不好，很多Linux服務(wù)器都不開放telnet服務(wù)，而改用更安全的ssh方式了。它還可以確定遠(yuǎn)程服務(wù)的狀態(tài)，如確定遠(yuǎn)程服務(wù)器的某個(gè)端口是否能訪問(wèn)等。

Linux ftp命令的功能是用命令的方式來(lái)控制在本地機(jī)和遠(yuǎn)程機(jī)之間傳送文件。使用ftp提供的很多相關(guān)命令，可以從遠(yuǎn)程機(jī)器上下載文件，或者將文件傳輸?shù)竭h(yuǎn)程機(jī)器上，等等。

9.3 電子郵件系統(tǒng)由哪幾部分組成？它們的功能是什么？

答：電子郵件系統(tǒng)由郵件用戶代理MUA和郵件傳送代理MTA兩部分組成。

MUA是一個(gè)在本地運(yùn)行的程序，它使用戶能通過(guò)一個(gè)友好界面來(lái)發(fā)送和接收郵件。允許用戶書寫、編輯、閱讀、保存、刪除、打印、回復(fù)和轉(zhuǎn)發(fā)郵件，同時(shí)還提供創(chuàng)建、維護(hù)和使用通訊錄，提取對(duì)方地址，信件自動(dòng)回復(fù)，以及建立目錄對(duì)來(lái)信進(jìn)行分類保存等功能。

MTA在后臺(tái)運(yùn)行，它將郵件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給對(duì)方主機(jī)，并從網(wǎng)絡(luò)接收郵件，它有兩個(gè)功能：

① 發(fā)送和接收用戶的郵件。

② 向發(fā)信人報(bào)告郵件傳送的情況（已交付、被拒絕、丟失等）。

9.4 什么是POP3協(xié)議？

答：TCP/IP專門設(shè)計(jì)了一個(gè)對(duì)電子郵件信箱進(jìn)行遠(yuǎn)程存取的協(xié)議，它允許用戶的郵箱安置在某個(gè)郵件服務(wù)器上，并允許用戶從他的個(gè)人計(jì)算機(jī)中對(duì)郵箱內(nèi)容進(jìn)行存取。這個(gè)協(xié)議就是POP（Post Office Protocol，郵局協(xié)議）。POP最初公布于1984年。現(xiàn)在普遍采用的是它的第三個(gè)版本，即POP3，它在1993年成為Internet標(biāo)準(zhǔn)。

9.5 簡(jiǎn)述NFS的基本工作原理。

答：NFS是一種基于TCP/IP的，專門負(fù)責(zé)文件操作的應(yīng)用層軟件，它建立在XDR和RPC機(jī)制上。通過(guò)這些機(jī)制，NFS就可以屏蔽主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)特性，為用戶提供完全透明的文件訪問(wèn)功能。NFS采取客戶-服務(wù)器結(jié)構(gòu)，客戶是訪問(wèn)遠(yuǎn)程文件系統(tǒng)的主機(jī)，此時(shí)遠(yuǎn)程文件系統(tǒng)就像本地文件系統(tǒng)的一部分；服務(wù)器是提供本地資源（目錄或文件）能夠被遠(yuǎn)程主機(jī)安裝并訪問(wèn)的主機(jī)。客戶與服務(wù)器之間通過(guò)RPC機(jī)制進(jìn)行通信。

NFS是通過(guò)將NFS服務(wù)器的文件系統(tǒng)安裝到客戶機(jī)的文件系統(tǒng)上而得以實(shí)現(xiàn)的。NFS協(xié)議只負(fù)責(zé)文件的傳送工作，而不負(fù)責(zé)連接文件系統(tǒng)。NFS服務(wù)器可以導(dǎo)出一個(gè)或多個(gè)文件系統(tǒng)，供客戶安裝。被導(dǎo)出的文件系統(tǒng)可以是整個(gè)磁盤分區(qū)，或是一個(gè)子樹。可以通過(guò)配置NFS服務(wù)器來(lái)指定允許訪問(wèn)導(dǎo)出文件系統(tǒng)的客戶及訪問(wèn)權(quán)限。NFS允許客戶把一個(gè)遠(yuǎn)程文件系統(tǒng)安裝在自己文件系統(tǒng)的多個(gè)位置上。

9.6 如何配置NFS服務(wù)器？

答：①手動(dòng)方式：用文本編輯器（如vi）修改配置文件/etc/exports。/etc/exports文件的格式如下：

directory_to_export NFS_client(permissions) [NFS_client(permissions)…]

其中，directory_to_export是要導(dǎo)出的文件系統(tǒng)或目錄的絕對(duì)路徑名；NFS_client是允許訪問(wèn)該文件系統(tǒng)或目錄的客戶機(jī)名稱；permissions是該客戶機(jī)對(duì)此目錄的訪問(wèn)權(quán)限，可選值為ro（只讀）和rw（讀、寫）。

然后，在命令提示符“# ”下執(zhí)行exportfs命令，使上述配置文件生效：

exportfs -a

②圖形界面：可以使用圖形界面下的netconf配置工具，在“服務(wù)器端任務(wù)”頁(yè)面中選擇“網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)（NFS）”進(jìn)行配置。

9.7 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)主要有哪些功能？

答：網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)應(yīng)具備下述主要功能：

① 配置管理。定義、識(shí)別、初始化、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中的被管對(duì)象，改變被管對(duì)象的操作特性，報(bào)告被管對(duì)象的狀態(tài)。

② 故障管理。指與故障設(shè)備的監(jiān)測(cè)、恢復(fù)或故障排除等措施有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)管理功能，其目的是保證網(wǎng)絡(luò)能夠提供可靠的服務(wù)。

③ 性能管理。以提高網(wǎng)絡(luò)性能為原則，保證在使用最少網(wǎng)絡(luò)資源和具有最小延時(shí)的前提下，網(wǎng)絡(luò)能提供可行、連續(xù)的通信能力。

④ 安全管理。保證網(wǎng)絡(luò)不被非法使用。

⑤ 計(jì)費(fèi)管理。記錄用戶使用網(wǎng)絡(luò)資源的情況，并收取相應(yīng)的費(fèi)用，同時(shí)統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)利用率。一般來(lái)說(shuō)，前兩個(gè)功能是必須的。

9.8 網(wǎng)絡(luò)安全威脅主要來(lái)自哪些方面？ISO安全模型包括哪些安全機(jī)制？

答：網(wǎng)絡(luò)安全威脅主要來(lái)自下述方面：① 仿冒用戶身份。② 信息流監(jiān)視。③ 篡改網(wǎng)絡(luò)信息。④ 否認(rèn)發(fā)出的信息。⑤ 授權(quán)威脅。⑥ 活動(dòng)天窗（Trapdoor）。⑦ 拒絕服務(wù)。⑧ 非法使用。⑨ 信息泄露。⑩ 物理入侵。 完整性侵犯。 特洛伊木馬。 重發(fā)信息。此外，一個(gè)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中往往存在一些安全缺陷，如路由器配置錯(cuò)誤、存在匿名FTP、Telnet開放、密碼文件/etc/password缺乏安全保護(hù)等。

ISO安全模型包括的安全機(jī)制有：身份鑒別，訪問(wèn)控制，數(shù)據(jù)加密，數(shù)據(jù)完整性，數(shù)字簽名，防重發(fā)和審計(jì)機(jī)制等。

9.9 Linux系統(tǒng)的安全設(shè)定包括哪些方面？

答：對(duì)Linux系統(tǒng)的安全設(shè)定包括取消不必要的服務(wù)、限制遠(yuǎn)程存取、隱藏重要資料、修補(bǔ)安全漏洞、采用安全工具及經(jīng)常性的安全檢查等。

9.10 什么是計(jì)算機(jī)病毒?它有何特征？對(duì)付病毒的常用方法有哪些？

答：計(jì)算機(jī)病毒是人為非法制造的帶破壞性的一個(gè)程序片段，它能攻擊合法的程序，使之受到感染。它可以隱藏在可執(zhí)行程序或數(shù)據(jù)文件中。當(dāng)帶毒程序運(yùn)行時(shí)，它們通過(guò)非授權(quán)方式入侵計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，依靠自身的強(qiáng)再生機(jī)制不斷進(jìn)行病毒體的擴(kuò)散。

計(jì)算機(jī)病毒主要有五個(gè)特征：① 病毒程序是人為編制的軟件，具有短小精悍的突出特點(diǎn)。② 病毒可以隱藏在可執(zhí)行程序或數(shù)據(jù)文件中。③ 可傳播性，具有強(qiáng)再生機(jī)制。④ 可潛伏性，具有依附于其他媒體寄生的能力。⑤ 病毒可在一定條件下被激活，從而對(duì)系統(tǒng)造成危害。

對(duì)付病毒的六條措施：① 購(gòu)買、安裝正版軟件。② 不要隨意打開未知用戶發(fā)來(lái)的郵件。③ 安裝殺毒軟件，定期或不定期地運(yùn)行殺毒工具，并及時(shí)升級(jí)殺毒軟件版本。④ 及時(shí)下載操作系統(tǒng)的補(bǔ)丁軟件包。⑤ 系統(tǒng)重新安裝之前，最好將整個(gè)硬盤重新格式化，包括重新格式化引導(dǎo)區(qū)。⑥ 為文件和目錄設(shè)置最低權(quán)限。9.11 什么是防火墻？它如何發(fā)揮作用？主要類型是什么？

答：防火墻是一類安全防范措施的統(tǒng)稱，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總體安全策略的重要組成部分。防火墻通過(guò)特定的硬件和軟件系統(tǒng)在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)控制策略，用來(lái)保護(hù)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)不易受到來(lái)自Internet的侵害。

防火墻系統(tǒng)決定了哪些內(nèi)部服務(wù)可以被外界訪問(wèn)，哪些外界人員可以訪問(wèn)內(nèi)部的哪些服務(wù)，以及哪些外部服務(wù)可以被內(nèi)部人員訪問(wèn)。這樣，所有來(lái)往Internet的信息都必須經(jīng)過(guò)防火墻，并且接受它的檢查。由于Internet來(lái)客要訪問(wèn)內(nèi)部網(wǎng)路，必須先透過(guò)防火墻，從而對(duì)來(lái)自Internet的攻擊有較好的免疫作用。

目前，防火墻有多種類型，但大致可以分為兩類： 一類基于包過(guò)濾（Packet filter）技術(shù)，另一類基于代理服務(wù)(Proxy Service)技術(shù)。
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總結(jié)

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