《Linux編程環(huán)境》期末考試樣題及參考答案.doc

UNIX編程環(huán)境期末考試樣題及參考答案一. 給出完成下列各項(xiàng)功能所需要的UNIX系統(tǒng)命令。要求：給出實(shí)現(xiàn)這一功能的完整命令；不能給出完整命令可以?xún)H給出所需要的命令名稱(chēng)。必須陳述利用了這個(gè)命令的哪個(gè)功能或選項(xiàng)。每題2分，共24分。1. 刪除文件為-i的文件。答：使用rm命令，由于命令會(huì)默認(rèn)以減號(hào)開(kāi)始的命令行參數(shù)為命令處理的選項(xiàng)而不是處理對(duì)象，所以需要使用特殊的選項(xiàng)-以顯式的方式說(shuō)明選項(xiàng)的結(jié)束。命令為 rm - -i2. 命令netstat有很多選項(xiàng)，如何得知使用哪個(gè)選項(xiàng)可以打印出ip的路由表？答：使用man命令，man命令可以在線查閱命令的使用手冊(cè)，使用命令man netstat查出netstat命令的使用手冊(cè)，看看哪個(gè)選項(xiàng)和什么命令格式用來(lái)打印出ip的路由表。3. 刪除當(dāng)前目錄下的子目錄tmp及該目錄下屬的所有文件和子孫目錄。答：使用rm命令，rm命令有個(gè)選項(xiàng)可以遞歸地刪除一個(gè)子目錄，命令為rm r tmp 4. 在你完成上機(jī)作業(yè)過(guò)程中，使用什么命令將源程序文件myrm.c編譯、鏈接生成可執(zhí)行文件？可執(zhí)行文件是什么名字？如何運(yùn)行？答：使用gcc命令或者make，實(shí)現(xiàn)編譯和鏈接gcc myrm.c o myrm或者：make myram生成的可執(zhí)行文件名按照慣例為myrm，一般情況下當(dāng)前環(huán)境變量PATH不包括當(dāng)前目錄，所以，運(yùn)行這個(gè)可執(zhí)行程序應(yīng)當(dāng)加上當(dāng)前路徑，命令為：./myrm命令有個(gè)選項(xiàng)可以遞歸地刪除一個(gè)子目錄，命令為./myrm r tmp 5. 檢索目錄src以及其子孫目錄中的所有文件名后綴為.c和.h文件，查找哪些文件中含有字符串TPDU，并列出在這文件中的行號(hào)。答：使用find命令和grep命令。find命令可以在指定的目錄樹(shù)中查找滿(mǎn)足某個(gè)條件的文件或目錄，并對(duì)查找到的滿(mǎn)足條件的對(duì)象執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作。指定查找條件為“文件名后綴為.c和.h”，動(dòng)作為“查找哪些文件中含有字符串TPDU，并列出在這文件中的行號(hào)”，分別是find的-name和-exec選項(xiàng)。完整的命令為：find src name ”*.ch” exec grep n TPDU /dev/null ;6. 統(tǒng)計(jì)出由用戶(hù)liu創(chuàng)建并且正在運(yùn)行的進(jìn)程數(shù)目。答：使用ps命令列表出系統(tǒng)中所有進(jìn)程，過(guò)濾后僅保留用戶(hù)liu創(chuàng)建的進(jìn)程（用grep），每個(gè)進(jìn)程占一行，用wc命令統(tǒng)計(jì)一共有多少行即可。ps ef | grep liu | wc l7. 去掉文件list.txt中的所有空行(所謂空行指：行內(nèi)不含有任何除空格之外的字符)，存為新文件list-new.txt。答：使用grep命令可以用正則表達(dá)式對(duì)文本文件過(guò)濾，-v選項(xiàng)用于篩選掉能匹配指定正則表達(dá)式的行，描述一個(gè)空行的正則表達(dá)式為 *$，即：從行首開(kāi)始()，有零個(gè)到多個(gè)空格( *)，然后是行尾($)，命令為：grep v *$ list.txt list-new.txt8. 程序文件fexc.c約有2000行，保留了一個(gè)備份fexc0.c后另個(gè)程序員在fexc.c中作了多處修改，如何找出他在原先程序的基礎(chǔ)上作了哪些修改？答： diff命令可以對(duì)文本文件進(jìn)行比較，找出兩個(gè)文件的差別。由于C語(yǔ)言源程序文件為文本文件，可以用diff完成上述功能。完整的命令為： diff fexc0.c fexc.c9. 目錄mywork.dir上周的備份目錄為mywork.bak，其中僅有一小部分文件作了修改，僅僅將被修改過(guò)的文件和新創(chuàng)建的文件拷貝到備份目錄。答： cp命令實(shí)現(xiàn)了增量拷貝的功能，增量拷貝的基本功能就是檢查源目錄下的文件和目的目錄下的同名文件的最后一次修改時(shí)間，當(dāng)源文件的最后一次修改時(shí)間晚于目的文件的最后一次修改時(shí)間，或者同名的目的文件不存在時(shí)，才執(zhí)行復(fù)制操作。完整的命令為： cp ur mywork.dir mywork.bak10. 程序xserverd正在運(yùn)行，隨時(shí)間的變化，系統(tǒng)的內(nèi)存資源越來(lái)越少。如何判斷是否是該程序在運(yùn)行過(guò)程中存在內(nèi)存泄漏導(dǎo)致內(nèi)存資源越來(lái)越少？答：ps命令的-l選項(xiàng)，可以打印出進(jìn)程當(dāng)前的SZ屬性，即：進(jìn)程的虛擬內(nèi)存空間大小。當(dāng)進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中存在內(nèi)存泄漏時(shí)，進(jìn)程的虛擬內(nèi)存空間大小會(huì)逐漸隨時(shí)間增大。使用ps l | grep xserverd可以看出進(jìn)程xserverd屬性。11. 系統(tǒng)在當(dāng)前一段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)CPU負(fù)載很重現(xiàn)象，系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間明顯增大。怎樣判斷是哪些程序的運(yùn)行占用了過(guò)多的CPU而導(dǎo)致的系統(tǒng)負(fù)載過(guò)重？答：ps命令可以打印出進(jìn)程當(dāng)前的TIME屬性，即：進(jìn)程運(yùn)行占用的CPU時(shí)間（不計(jì)睡眠時(shí)間）。使用ps命令觀察哪些進(jìn)程的TIME屬性隨時(shí)間在同步增長(zhǎng)，就可以判斷出哪些程序的運(yùn)行占用了過(guò)多的CPU而導(dǎo)致的系統(tǒng)負(fù)載過(guò)重。12. df h /opt命令的執(zhí)行格式如下：Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on/dev/sda6 90G 47G 39G 55% /opt命令列出了磁盤(pán)使用情況，如何自動(dòng)地在終端上每1分鐘給出一次報(bào)告？答：自動(dòng)地重復(fù)執(zhí)行一個(gè)命令，利用shell的循環(huán)機(jī)制。讓shell睡眠60秒鐘的命令為sleep 60。整個(gè)命令為：while true; do df h /opt; sleep 60;done二、 判斷題 每題2分共20分, 下列說(shuō)法是否正確，并簡(jiǎn)述理由。注意：理由陳述不正確不得分。1. UNIX文件權(quán)限設(shè)計(jì)為簡(jiǎn)單的三級(jí)控制，用戶(hù)liu對(duì)用戶(hù)sun的文件data.txt要么具有全部的讀權(quán)限，要么不可以讀。因此，沒(méi)有辦法限制liu只對(duì)文件的指定部分讀。答：錯(cuò)誤?？梢岳肧UID權(quán)限，用戶(hù)sun將文件data.txt的讀寫(xiě)權(quán)限設(shè)置為rw-，由文件所有者sun自己編寫(xiě)程序以實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的訪問(wèn)，程序中的訪問(wèn)當(dāng)然可以限制只對(duì)文件的指定部分讀，但是該程序文件的屬性應(yīng)當(dāng)為rws-x-x，用戶(hù)liu只有執(zhí)行這個(gè)可程序程序文件才能實(shí)現(xiàn)對(duì)文件data.txt的訪問(wèn)。2. 命令ln僅允許對(duì)普通文件實(shí)現(xiàn)硬連接，對(duì)目錄不許硬連接操作。所以，所有目錄的link數(shù)總為1。答：錯(cuò)誤。盡管命令ln僅允許對(duì)普通文件實(shí)現(xiàn)硬連接，對(duì)目錄不許硬連接操作，但是，目錄的硬連接由系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)前目錄下的.文件和子目錄中的.文件，均是指向當(dāng)前目錄的硬連接，在創(chuàng)建新目錄時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。所以，目錄的link數(shù)會(huì)大于1，一般情況下目錄的link數(shù)=直屬子目錄數(shù)+2。3. 如果父進(jìn)程不對(duì)僵尸進(jìn)程進(jìn)行處理，那么，僵尸進(jìn)程過(guò)多，即使系統(tǒng)有足夠內(nèi)存，也可能導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常工作。答：正確。進(jìn)程執(zhí)行的結(jié)束階段產(chǎn)生僵尸進(jìn)程，原進(jìn)程所占有的數(shù)據(jù)段、指令段、堆棧段內(nèi)存都已經(jīng)釋放，系統(tǒng)僅為僵尸進(jìn)程保存一個(gè)進(jìn)程表表項(xiàng)。但是，僵尸進(jìn)程過(guò)多會(huì)因?yàn)檎加霉鈨?nèi)核中全部的進(jìn)程表表項(xiàng)，導(dǎo)致無(wú)法啟動(dòng)新的進(jìn)程。4. fork后得到兩個(gè)幾乎完全相同的進(jìn)程，父子進(jìn)程可以共享代碼段，但是父子進(jìn)程必須有獨(dú)立的數(shù)據(jù)段和堆棧段。設(shè)代碼段，數(shù)據(jù)段和堆棧段的大小分別為a,b,c,那么，fork()后父子進(jìn)程占用的物理內(nèi)存總大小是a+2(b+c)。答：錯(cuò)誤。盡管fork后，從邏輯上可以得到兩個(gè)幾乎完全相同的進(jìn)程，父子進(jìn)程有獨(dú)立的數(shù)據(jù)段、堆棧段和指令段，但是，操作系統(tǒng)可以通過(guò)使用copy-on-write技術(shù)等方式，使得父子進(jìn)程共享同一段物理內(nèi)存，除了代碼段可以共享之外，也可以共享數(shù)據(jù)段和堆棧段。5. unix的進(jìn)程調(diào)度程序能做到保證大部分進(jìn)程處于運(yùn)行狀態(tài)，只有少數(shù)進(jìn)程處于阻塞狀態(tài)，否則，系統(tǒng)的性能將大大下降。答：錯(cuò)誤。事實(shí)上，恰恰相反，大部分進(jìn)程處于“阻塞”狀態(tài)，只有所等待的條件滿(mǎn)足后才能轉(zhuǎn)換為“運(yùn)行狀態(tài)”。進(jìn)程調(diào)度程序僅調(diào)度那些運(yùn)行狀態(tài)的進(jìn)程。將進(jìn)程的狀態(tài)從“阻塞”轉(zhuǎn)換為“運(yùn)行”不是調(diào)度程序的任務(wù)，僅取決于外部條件的變化。6. 如果某個(gè)文件的權(quán)限設(shè)置為文件主不許讀寫(xiě)，那么其他任何人都不可讀寫(xiě)該文件。答：錯(cuò)誤。超級(jí)用戶(hù)root不受權(quán)限的限制。UNIX在驗(yàn)證一個(gè)普通用戶(hù)的進(jìn)程對(duì)文件的訪問(wèn)權(quán)限嚴(yán)格按照下列三步進(jìn)行：如果文件主與進(jìn)程主相同，那么，使用文件主權(quán)限，不再查組和其他用戶(hù)的權(quán)限；如果文件主與進(jìn)程主不同，但文件主與進(jìn)程主同組，那么，只使用組權(quán)限，不使用關(guān)于其他用戶(hù)的權(quán)限；如果文件主與進(jìn)程主不同，文件主與進(jìn)程主又不同組，那么，使用文件關(guān)于其他用戶(hù)的權(quán)限。 所以，可把文件許可權(quán)置為文件主不可讀寫(xiě)但同組用戶(hù)可讀寫(xiě)，即使文件主是該組用戶(hù)之一也不行事實(shí)上；而且無(wú)論權(quán)限怎么設(shè)置，都不妨礙root用戶(hù)操作它。7. 使用socket利用TCP協(xié)議編寫(xiě)通信程序，bind調(diào)用只允許在服務(wù)端使用，客戶(hù)端使用這一調(diào)用沒(méi)有任何意義。答：錯(cuò)誤。bind調(diào)用的目的是指定一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接的本地端點(diǎn)名，事實(shí)上，恰恰相反，大部分進(jìn)程處于“阻塞”狀態(tài)，只有所等待的條件滿(mǎn)足后才能轉(zhuǎn)換為“運(yùn)行狀態(tài)”。進(jìn)程調(diào)度程序僅調(diào)度那些運(yùn)行狀態(tài)的進(jìn)程。將進(jìn)程的狀態(tài)從“阻塞”轉(zhuǎn)換為“運(yùn)行”不是調(diào)度程序的任務(wù)，僅取決于外部條件的變化。8. UNIX操作系統(tǒng)被設(shè)計(jì)得非常健壯，所以程序在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生死鎖。答：錯(cuò)誤。像信號(hào)量等，UNIX僅給出了一組信號(hào)量操作的機(jī)制，如果應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的多個(gè)進(jìn)程之間對(duì)信號(hào)量的操作處置不當(dāng)，仍然可能導(dǎo)致死鎖。操作系統(tǒng)沒(méi)有辦法檢測(cè)出應(yīng)用進(jìn)程之間的邏輯操作不正確產(chǎn)生的死鎖。使用管道等其他的進(jìn)程之間通信的系統(tǒng)調(diào)用，也可能產(chǎn)生死鎖。9. UDP不能保證可靠遞交，在局域網(wǎng)環(huán)境下，假設(shè)通信線路是可靠的，盡管如此，兩臺(tái)計(jì)算機(jī)用UDP交換數(shù)據(jù)也有可能會(huì)丟失數(shù)據(jù)。答：正確。盡管通信沒(méi)有任何故障，但是UDP通信的雙方并沒(méi)有流量控制，所以，可能會(huì)由于接收緩沖區(qū)溢出的原因?qū)е虏僮飨到y(tǒng)被迫丟棄數(shù)據(jù)。10. Windows用戶(hù)使用命令行命令ftp從Unix下載文件ftas.c，即使沒(méi)有病毒破壞，成功下載結(jié)束后，下載的文件與原文件也有可能在文件大小（字節(jié)數(shù)）上不符。答：正確。這種情況是可能存在的， FTP支持ASCII方式和BINARY方式的文件傳輸。前者會(huì)把數(shù)據(jù)文件理解為文本文件，會(huì)在通信的兩個(gè)機(jī)器之間進(jìn)行文本文件格式的轉(zhuǎn)換。UNIX和Windows對(duì)文本文件的定義方式不同，Windows行間保留“換行”和“回車(chē)”兩個(gè)字符，但是UNIX行間僅包括“換行”一個(gè)字符。所以在使用ASCII方式在Windows和Unix間交換文件可能會(huì)導(dǎo)致下載的文件與原文件在文件大小（字節(jié)數(shù)）上不符的情況。三. 簡(jiǎn)答題與編程題（共56分）1. (5分)用戶(hù)liu有一個(gè)重要的文件report.txt, 為保證該文件不會(huì)被無(wú)意地修改，移走和刪除，應(yīng)當(dāng)采取什么措施？ 答：為保證文件不會(huì)被無(wú)意地修改，取消文件的寫(xiě)權(quán)限；為保證文件不會(huì)被無(wú)意地移走和刪除，取消該文件所在目錄的寫(xiě)權(quán)限。2. (5分)關(guān)于文本文件處理的實(shí)用程序都有哪些？這些程序都有哪些共同的特點(diǎn)？為什么要這樣設(shè)計(jì)這些命令？答：關(guān)于文本文件處理的實(shí)用程序有很多，如：head，tail，sort，grep，wc，cat，od，sed，awk，等等。這些程序的共同特點(diǎn)是：每個(gè)小程序的功能設(shè)置簡(jiǎn)潔；當(dāng)不指定處理對(duì)象時(shí)從標(biāo)準(zhǔn)輸入獲取處理數(shù)據(jù)；當(dāng)指定文件名時(shí)，從指定的文件中獲取處理數(shù)據(jù)，而且允許指定多于一個(gè)的文件名；處理結(jié)果在標(biāo)準(zhǔn)輸出文件中輸出。這樣設(shè)計(jì)這些命令的原因是：可以利用系統(tǒng)提供的輸入、輸出重定向和管道，連接和組合多個(gè)命令，提供靈活又豐富的使用功能；允許指定多于一個(gè)的文件作為處理對(duì)象可以和shell 的文件名通配符替換功能配合使用。體現(xiàn)了“策略和機(jī)制相分離”的設(shè)計(jì)理念。系統(tǒng)設(shè)計(jì)不復(fù)雜卻可以提供強(qiáng)大的功能。3. (5分)什么是“忙等待”？忙等待有什么壞處？答：忙等待就是進(jìn)程不斷占用CPU時(shí)間執(zhí)行一個(gè)循環(huán)進(jìn)行查詢(xún)操作，直到條件滿(mǎn)足才退出循環(huán)。忙等待的壞處在于：UNIX系統(tǒng)是個(gè)多任務(wù)系統(tǒng)，在等待周期內(nèi)，可能需要每秒執(zhí)行查詢(xún)操作成千上萬(wàn)次，與其它的執(zhí)行進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)CPU時(shí)間，造成系統(tǒng)總體有效處理能力下降。4. (5分) 目錄的x權(quán)限起什么作用？root用戶(hù)擁有的目錄樹(shù)eldk下有許多子目錄，每個(gè)子目錄中也有若干個(gè)文件。現(xiàn)在root用戶(hù)希望把這個(gè)目錄樹(shù)下所有子目錄對(duì)所有用戶(hù)開(kāi)放x權(quán)限，但普通文件的權(quán)限不修改。怎樣才能完成這個(gè)工作？答：(1)目錄的x權(quán)限意味著分析路徑名過(guò)程中可檢索該目錄。(2)完成這個(gè)要求可以使用find命令遍歷目錄樹(shù)eldk，符合規(guī)定條件“類(lèi)型是目錄”（-type d），執(zhí)行指定動(dòng)作“修改權(quán)限”(-exec chmod a+x ;)完整的命令為：find eldk -type d -exec chmod a+x ;5. (5分)寫(xiě)出能滿(mǎn)足下列要求的正則表達(dá)式:(1) 第一個(gè)字符必須是字母，其余字符必須是字母或數(shù)字或下劃線。(2) 匹配C語(yǔ)言算式ai*bj，允許星號(hào)兩側(cè)有多余的空格。(3) 匹配帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，如：123.431寫(xiě)出vi中能實(shí)現(xiàn)下列替換要求的命令：(4) 將格式為“日-月-年”的日期數(shù)據(jù)，如：18-06-2010，替換為“年.月.日”格式，如：2010.06.18(5) 將3.1416替換為PI 答： (1) A-Za-za-zA-Z0-9_*(2) ai * *bj(3) 0-90-9*.0-90-9*(4) s/(0-90-9*)-(0-90-9*)-(0-90-9*)/3.2.1/(5)s/3.1416/PI/6. (5分) select系統(tǒng)調(diào)用的主要作用是什么？ 答：使得用戶(hù)進(jìn)程可同時(shí)等待多個(gè)事件發(fā)生用戶(hù)進(jìn)程告知內(nèi)核多個(gè)事件，某一個(gè)或多個(gè)事件發(fā)生時(shí)select返回，否則，進(jìn)程睡眠等待。例如：告知內(nèi)核在rfds集合中的任何文件描述符“讀準(zhǔn)備好”，或在wfds集合中的任何文件描述符“寫(xiě)準(zhǔn)備好”，或在efds集合中的任何文件描述符有“異常情況”發(fā)生，或者超時(shí)時(shí)間tm指定的時(shí)間間隔到。7. (5分)“策略和機(jī)制相分離”的方法，在UNIX系統(tǒng)的很多地方都得到了應(yīng)用，這樣做有什么好處？在UNIX中，哪些問(wèn)題的處理中采取了這樣的方式?答：這樣做使得系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)變得很簡(jiǎn)單，但是卻帶來(lái)了更大的靈活性，所需要的功能有都能夠?qū)崿F(xiàn)。例如：使用管道和重定向方式組合多個(gè)命令完成某些復(fù)雜的功能；SUID權(quán)限；B-Shell中的四則運(yùn)算，條件判斷。8(5分)echo *與echo *的執(zhí)行結(jié)果有什么區(qū)別？為什么？答：按照shell對(duì)文件通配符的處理方式，后者的*將被首先替換為當(dāng)前目錄下得所有文件和目錄名，前者由于有了雙引號(hào)，這種替換被禁止。所以，前者打印星號(hào)，后者打印當(dāng)前目錄下所有的文件和目錄名。9(5分)下列的腳本程序從鍵盤(pán)輸入三個(gè)整數(shù)A,B,C，并且求出A*(B+C)的值。在劃線出填入適當(dāng)?shù)膬?nèi)容，完成整個(gè)程序。顯式地標(biāo)出你所添加的命令中必須有的空格和轉(zhuǎn)義字符，并解釋為什么必須這些空格和轉(zhuǎn)義。#!/bin/shecho n ”Input A:”; read Aecho n ”Input B:”; read Becho n ”Input C:”; read CV= echo ”A*(B+C)=$V”答：expr $A * ( $B + $C )由于星號(hào)和圓括號(hào)屬于shell的元字符，所以前面增加反斜線，阻止shell對(duì)元字符的處理，而是將這些符號(hào)直接傳遞給expr命令。上述命令一共需要6個(gè)空格，空格起單詞分界線的作用。如果 丟失了相應(yīng)的空格，expr命令將無(wú)法得到正確的參數(shù)輸入，導(dǎo)致expr無(wú)法按預(yù)期的功能工作。10. (5分)寫(xiě)出一段完整的C語(yǔ)言程序，使用fork()系統(tǒng)調(diào)用，創(chuàng)建兩個(gè)子進(jìn)程，第一個(gè)子進(jìn)程打印HELLO后立刻終止，第二個(gè)子進(jìn)程打印WELCOME后立刻終止，父進(jìn)程等待兩個(gè)