Linux第5章课后习题答案

Linux思考题5 1. fork 和clone 二者之间的区别是什么 答fork创建一个进程时，子进程只是完全复制父进程的资源，复制出来的 子进程有自己的task_struct结构和pid,但却复制父进程其它所有的资源。通 过fork创建子进程，需要将上面描述的每种资源都复制一个副本。fork。调用 执行一次返回两个值，对于父进程，fork函数返回子程序的进程号，而对于 子程序，fork函数则返回零，这就是一个函数返回两次的本质。在fork之后， 子进程和父进程都会继续执行fork调用之后的指令。 系统调用fork和vfork是无参数的,而clone则带有参数。fork。是全 部复制，vfork是共享内存，而clone是则可以将父进程资源有选择地复制 给子进程，而没有复制的数据结构则通过指针的复制让子进程共享，具体要 复制哪些资源给子进程，由参数列表中的clone_flags来决定。另外，clone 返回的是子进程的pid。 2. 什么是进程什么是线程 Linux系统中的进程有那些状态如何获取系统 中各进程的状态 答进程是指在系统中正在运行的一个应用程序；线程是系统分配处理器时 间资源的基本单元，或者说进程之内独立执行的一个单元。对于操作系统而 言，其调度单元是线程。一个进程至少包括一个线程，通常将该线程称为主 线程。一个进程从主线程的执行开始进而创建一个或多个附加线程，就是所 谓基于多线程的多任务。 Linux系统中的进程状态有TASK_RUNNING运行状态， TASK_INTERRUPTIBLE可中断睡眠状态，TASKJJNINTERRUPTIBLE不可 中断的睡眠状态，TASK_STOPPED暂停状态， TASK_NONINTERACTIVE不可交互睡眠状态，TASK_DEAD死亡状态， EXIT_ZOMBIE僵死进程，EXIT_DEAD僵死撤销状态 ps查看静态的进程信息 可以使用man来查看ps的使用参数以下是几个常使用到得， a显示当前终端的所有进程信息 u使用以用户为主的格式输出进程信息 X显示当前用户在所有终端下的进程信息 -e显示系统内的所有进程 ps只显示当前用户打开的进程 ] ps aux显示系统中所有进程信息 3. Linux系统中进程有哪两种模式各有何特点 答用户进程和系统进程， 用户进程就是用户自己打开的应用程序，可有可无。 系统进程即是内核进程，是维持操作系统正常工作自动生成的，关闭系统进 程会产生不可预知的结果。 4. Linux系统中进程控制块的作用是什么它进程有何关系 答进程控制块（PCB）的作用进程控制块是进程组成中最关键的部分，它保存 有进程的重要信息。1）每个进程有唯一的PCB.O 2）操作系统根据PCB. 对进程实施控制和管理。3）进程的动态、并发等特征是利用PCB.表现出 来的。4） PCB是进程存在的唯一标志。 5. Linux系统如何执行进程调度 答首先查找所有在就绪队列中的进程，从中选出优先级最高且在内存的一个 进程，如果队列中有实时进程，那么实时进程将优先运行。如果最需要运行的不 是当前进程，则挂起当前进程，并保护它的现场，然后为选中的进程恢复运 行现场。 5.8 Linux系统一般采用哪种文件系统其构造形式如何 答采用ext2文件系统。（现在几乎是默认用ext3 了）ext2文件系统中的文件信 息都保存在数据块中。在同一个ext2文件系统中，所有数据块的大小一样。 ext2文件系统将逻辑分区划分成块组，每个块组重复保存一些有关整个文件系统 的关键信息，以及实际的文件和目录的数据块。 系统引导块总是介质上的第一数据块,只有根文件系统才放有引导程序。 5.9什么是块组什么是超级块超级块的功能是什么 答linux用的是虚拟文件系统，块组是相当于windows系统的硬盘分区，比如c 盘d盘。超级块位于块组的最前面，描述文件系统整体信息的数据结构，主要描 述文件系统的目录和文件的静态分布情况，以及描述文件系统的各种组成结构的 尺寸、数量等。 5.10什么是索引节点索引节点主要有哪些内容它与文件有何关系 答索引节点是一个结构，它包含了一个文件的长度、创建及修改时间、权限、 所属关系、磁盘中的位置等信息。一个文件系统维护了一个索引节点的数组，每 个文件或目录都与索引节点数组中的唯一一个元素对应。系统给每个索引节点分 配了一个号码，也就是该节点在数组中的索引号，称为索引节点号。 2.索引节点与文件的关系 Linux为每个文件分配一个称为索引节点的号码inode,可以将inode简单理解成 一个指针，它永远指向本文件的具体存储位置。系统是通过索引节点（而不是文 件名）来定位每一个文件。文件系统处理文件所需要的所有信息都放在称为索引 节点的数据结构中。文件名可以随时更改，但是索引节点对文件是唯一的，并且 随文件的存在而存在。 一个文件系统允许的inode节点数是有限的，如果文件数量太多，即使每个文件 都是0字节的空文件，系统最终也会因为节点空间耗尽而不能再创建文件. 5.11为什么要设立虚拟文件系统它与实际文件系统的关系是怎样的 答Linux系统支持多种文件系统，必须使用一种统一的接口，而VFS可以实现；VFS 是建立在具体文件系统之上的，它为用户程序提供一个统一的、抽象的、虚拟的文件系 统界面。 5.13 Linux系统采用哪两种内存管理技术各自的基本实现思想是什么 答Linux系统采用交换和请求分页存储管理两种内存管理技术；1请求分页 的基本思想是，当执行一个程序时，才把它换入内存，但并不把全部程序都调入 内存，而是用到哪一页就调入哪一页；2内存交换基本思想，当系统中出现内 存不足时，Linux内存管理子系统就需要释放一些内存页，从而增加系统中空闲 内存页的数量。 5.17 Linux信号机制是如何实现进程通信 答Linux信号机制基本上是从Unix系统中继承过来的。早期Unix系统中的信号 机制比较简单和原始，后来在实践中暴露出一些问题，因此，把那些建立在早 期机制上的信号叫做”不可靠信号，信号值小于SIGRTMINRed hat 7.2中， SIGRTMIN32, SIGRTMAX63的信号都是不可靠信号。这就是”不可靠信号的来 源。它的主要问题是 进程每次处理信号后，就将对信号的响应设置为默认动作。在某些情况下，将 导致对信号的错误处理；因此，用户如果不希望这样的操作，那么就要在信号处 理函数结尾再一次调用signal,重新安装该信号。 信号可能丢失，后面将对此详细阐述。 因此，早期unix下的不可靠信号主要指的是进程可能对信号做出错误的反应以 及信号可能丢失。 Linux支持不可靠信号，但是对不可靠信号机制做了改进在调用完信号处理函 数后，不必重新调用该信号的安装函数信号安装函数是在可靠机制上的实现。 因此，Linux下的不可靠信号问题主要指的是信号可能丢失。 信号值位于S