Linux第七次实验笔记

期中总结

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习题总结与分析

• 填空：Linux Bash中，Ctrl+a快捷键的作用是（将光标移至输入行头，相当于Home键）。

  • [ctrl]+u 从游标处向前删除指令串
  • [ctrl]+k 从游标处向后删除指令串
  • [ctrl]+a 将光标移至输入行头，相当于Home键
  • [ctrl]+e 将光标移至输入行尾，相当于End键

• 判断：Linux Bash中， man printf和man 1 printf 功能等价。 √

  • man的用法如下：

    man [-adfhktwW] [section] [-M path] [-P pager] [-S list] [-m system] [-p string] name ...

  • section为可选参数，分别为1~8：

    • 可执行程序或shell命令
    • 系统调用
    • 库调用（库函数）
    • 特殊文件（设备文件）
    • 文件格式和习惯
    • 游戏
    • 文件系统标准描述、网络协议、ASCII和其他字符集
    • 系统管理命令

  • 当未对section做出指定时，会默认查找section=1中的指令。

• 填空：在 Linux 里面可以使用使用（groups）命令知道自己属于哪些用户组。

  • groups命令：显示用户所在组

  • groups命令在标准输入输出上输出指定用户所在组的组成员，每个用户属于/etc/passwd中指定的一个组和在/etc/group中指定的其他组

  • Usage: groups [OPTION]... [USERNAME]...

• 填空：在 Linux 里面可以使用使用（chmod）命令修改文件的权限。

  • chmod [who] [+ | - | =] [mode] 文件名
  • 具体用法见第一次实验报告文件权限部分。

• 填空：Linux中没有C盘，D盘，其文件系统的目录是由（FHS）标准规定好的。

  • FHS（英文：Filesystem Hierarchy Standard 中文：文件系统层次结构标准），多数 Linux 版本采用这种文件组织形式。

• 判断：Linux Bash中，cd - 命令可以切换到'home'目录。 ×

  • 进入你的“home”目录：

    cd ~ 或者 cd /home/<你的用户名>

  • 回到上一次所在目录：

    cd -

  • 进入上一级目录:

    cd ..

  • 回到根目录:

    cd

• 填空：Linux Bash中，强制删除test文件的命令是（rm -f test ）

  • 强制删除文件：

    rm -f 文件名

  • 删除目录：

    rm -r 目录名

• 判断：Linux Bash中，cat -n 和 nl 命令功能等价。√

  • 两种命令均为在行号字段最左端显示

• 判断：Linux Bash中，source 和 . 命令功能等价。 √

• 填空：Linux Bash中，查找home目录中前天创建的文件的命令是（find ~ -ctime 2）。

  • -mtime n: n 为数字，表示为在n天之前的”一天之内“修改过的文件
  • -mtime +n: 列出在n天之前（不包含n天本身）被修改过的文件
  • -mtime -n: 列出在n天之前（包含n天本身）被修改过的文件
  • -atime 最后访问时间
  • -ctime 创建时间

• 判断：Linux Bash中，使用tar命令把home目录打包成home.tar的命令是（ tar -cf home.tar ~）

• 填空：Linux Bash中，zip命令使用（-e）参数可以创建加密压缩包。

• 判断：Linux Bash中，df和 du 命令功能等价。x

  • df:命令查看磁盘的容量
  • du:命令查看目录的容量

• 填空：Linux Bash中，ls . | sort 命令的功能是（ 显示当前目录内容并排序）

  • ls:列出当前目录的内容
  • .：表示当前目录下
  • sort:进行排序

• 填空：Linux Bash中，使用grep查找当前目录下*.c中main函数在那个文件中的命令是( grep main *.c ）

• grep 填空：查找宏 STDIN_FILENO 的值的命令是（grep -nr XXX /usr/include）

• 填空：Linux Bash中，使用wc统计hello.c共有几行代码的的命令是（ wc -l hello.c）

  • 行数

    $ wc -l /etc/passwd

  • 单词数

    wc -w /etc/passwd

  • 字节数
    wc -c /etc/passwd

  • 字符数
    wc -m /etc/passwd

  • 最长行字节数
    wc -L /etc/passwd

• 判断：col 命令的-h参数可以将Tab换成对等数量的空格建。x

  • col -x:

    将Tab转换为空格

  • col -h:

    将空格转换为Tab（默认选项)

• 填空：Linux Bash中，把ls命令显示当前目录的结果存入ls.txt的命令输出重定向命令是（ls > ls.txt）

• 填空：Linux Bash中，(tee)命令可以同时重定向到多个文件

• man -k 填空: 数据结构中有线性查找算法，C标准库中没有这个功能的函数，但Linux中有，这个函数是（lfind或lsearch）

  • man -k line |grep search 即可找到

• man -k 填空：Linux中显示文件（file ）属性(status)的命令是（ stat ）

  • man -k file |grep status 即可找到

• cheat 填空：To list the content of /path/to/foo.tgz archive using tar ( tar -jtvf /path/to/foo.tgz )

  • cheat tar即可寻找到答案

• find 填空：查找当前目录下所有目录的find命令是（find . -type d)

• CH01填空：计算机系统中的所有信息都是位串表示的，所谓（信息）就是位+上下文。

• CH01填空：存储器层次结构的主要思想是上层存储器作为下层存储器的（高速缓存）。

• CH01填空：操作系统中最基本的四个抽象是（虚拟机、进程、虚拟存储器、文件）。

• CH07填空：链接器的两个主要任务是（符号解析和重定位）。

• CH07 判断：C语言中，全局变量是强符号。（X）

  • 对C++来说，编译器默认函数和初始化了的全局变量称为强符号，未初始化的全局变量为弱符号。

• CH07 填空：（加载器）将可执行文件的内容映射到存储器，并运行这个程序。

• CH07 选择：Linux中，反汇编.text节中的二进制指令使用的工具是objdump

• 在vi中，查看scanf和printf man pages(帮助文档)的命令分别是K 和 3K

• gdb 判断： gdb中next和step都可以单步跟踪，根据自顶向下原则应该优先选用step. (X )

  • 优先运行next，si为单步运行。

• ch01 填空：抽象是CS中一个重要的概念，在出来器里，（指令集结构）提供了对实际处理器的抽象。

• ch01 选择：并行的三个层次不包含（C）。A 线程级并发 B指令级并行 C进程级并发 D SIMD

  • 并行地三个层次：
    • 线程级并发
    • 指令级并发
    • SIMD

• ch07 填空：gcc -f PIC xxx.c 中的PIC的意思是（位置无关的代码 or Position-Independent Code）

• ch07章中其余题目应注意与、或、非、补码、反码、移位等运算，详见第四周的报告

• regex 判断： 正则表达式r.t可以匹配rt. (x)

  • .匹配的除换行符（ \n ）以外任意一个字符，不包括空字符

• regex 判断：正则r表达式zo*可以匹配z. (√)

  • 表达式不出现或出现任意次

• CH03 填空：从i386开始，x86体系结构扩展到了32位，增加了（平坦）寻址模式

• CH03 填空：在64位机器上，要用gcc编译出32位机器码，需要使用（-m32） 选项

• CH03 填空：对于机器级编程来说，两种重要的抽象是（ISA，虚拟地址）

• CH03 填空：Linux中，对目标代码code.o进行反汇编的命令是（objdump -d code.o)

• CH03 填空：IA32指令中，操作数的三种类型是（立即数、寄存器、存储器）

• 3.1 填空： 针对练习3.1中的图，操作数 8（%eax,%ecx,4）的值是（0x11）

  • 8+（%eax)+4(%ecx)

• CH03 判断： 把内存中地址为0x4050处的字复制到地址为0x405c处的指令是 movw ($0x4050) ,($0x405c) （x）

• CH03 判断： %esp的值为0x10c, pushl %eax后，%esp的值为0x108. (√)

• 3.3 判断： movb $0xF, (%eax) 是正确汇编语句. (√)

• 3.5 填空： decode1函数的功能是（ 数据交换 ）

• 3.6 填空： 指令leal 3(%eax,%ecx,4), %edx 存储在%edx中的值为（ 3+x+4y ）

• 3.9 填空： arith函数的功能是（ ~（（x^y）>>3） -z ）

• 3.14 判断： 汇编代码不会记录程序值的类型。（√）

• CH03 填空：C语言中的条件表达式在汇编中是结合（有条件跳转和无条件跳转）实现的。

• CH03 填空：C语言中的循环结构可以用（条件测试和跳转组合起来）实现。

• CH03 选择：栈用来（ABCD） A 传递参数 B 存储返回信息 C保存寄存器 D本地存储。

• CH03 填空：Linux汇编中，形成空调用栈帧的语句是（push %ebp movl %esp %ebp）

• CH03 填空：Linux汇编中，函数有返回值存在（ %eax ）寄存器中。

• CH04 判断：Y86中，程序员的可见状态包括PC。（√）

• CH04 判断：Y86中，状态码INS表示遇到非法指令。（√）

• CH04 填空：创建Y86代码唯一的工具是（汇编器 or YAS）

• 4.6 判断：Y86中，pushl压入栈的是减去4的%esp的值。（x）

  • 根据题意应该是压入原始值

• CH04 填空：实现一个数字系统需要三组成部分（组合逻辑、存储器元素、时钟信号）。

• CH04 填空：HCL代表（Hardware Control Language, 硬件控制语言）

• CH04 填空：Y86中，使用时钟寄存器保存程序计数器PC、条件代码CC和（程序状态Stat）

• CH04 填空：Y86中，指令执行分为六个阶段（取指、译码、执行、访存、写回、更新PC）

• CH04 填空：Y86中对于PC值p=100,指令包括一个寄存器指示符字节和,常数1,增加器产生值（106）

• CH06 判断： SRAM比DRAM快。（√）

• CH06 判断：EEPROM可以用紫外线进行擦除。（x）

  • EPROM紫外线光照射过窗口即可被清楚为0.
  • EEPROM电子可擦出ROM，直接在印刷电路卡上编程。

• CH06 填空：根据携带信号不同，总线可分为（数据总线、地址总线、控制总线）三种。

• 6.2 填空：计算磁盘容量（327.68G）：4个盘片，100000个柱面，每条磁道800个扇区，每个扇区512个字节。

  • 51280041000002=327680000000字节
  • 1G=10^9字节

• CH06 填空：对磁盘扇区的访问时间包括三个部分（寻道时间、旋转时间、传送时间）。

• 6.3 填空：最大旋转时间是（4ms）。

  • 求Tmax rotation

• CH06 填空：逻辑磁盘块的逻辑块号可以翻译成一个（盘面、磁道、扇区）三元组。

• CH06 填空：CPU使用（存储器映射I/O）技术向I/O设备发出命令。

• CH06 填空：局部性有两种形式（时间局部性、空间局部性）。

• CH06 判断：程序访问一个向量，步长越大空间局部性越好。（x）

  • 具有步长为k的引用模式的程序，步长越小，空间局部性好。

• CH06 判断：程序中的循环语句具有良好的时间局部性和空间局部性。（√）

  • 在小结中给出

• 6.8 填空：只修改第八行，让程序具有良好的空间局部性。改为：（ sum +=a[i][j][k] ）

  • 使最右边的索引变化最快。

• CH06 填空：存储层次结构的中心思想是（上层作为下层的缓存）。

• CH06 填空：缓存不命时，决定哪个块是牺牲块由（替换策略）来控制。

• CH06 填空：空缓存的不命中叫（强制性不命中或冷不命中）

• CH06 填空：容量不命中的原因是（缓存太小）

• CH06 填空：高速缓存结构可以用元组（S,E,B,m）来描述。

• 6.10 填空：高速缓存容量为1024，高速缓存结构为（（ 32 ），4，8，32）

  • S = 2^s
  • B = 2^b
  • m = log2(M)
  • t = m-(s+b)
  • C=B×E×SS

• 6.11 填空：3/4的命中率的如何计算的（(32-8)/32,或每4次有一次不命中）

• CH06 判断：存储器山中山脊代表空间局部性。（x）

gcc的考察需要注意并熟练掌握

以练习题为例

• 编译和运行以上代码的命令(2分)

  gcc *.c -o main

  ./main

• 使用GDB调试以上代码：编译代码的命令是？main.c中如何给main函数设置断点？如何在第六行设置断点？

  gcc -g *.c -o main

  b main

  b 6

• 除了main.c外，其他4个模块(add.c sub.c mul.c div.c)的源代码不想给别人，如何制作一个mymath.a静态库？main.c如何使用mymath.a?（3分）

  gcc -c add.c sub.c mul.c div.c

  ar rcvs libmymath.a add.o sub.o mul.o div.o

  gcc main.c -o main -L. -lmymath (or gcc main.c ./libmymath.a -o main)

• 除了main.c外，其他4个模块(add.c sub.c mul.c div.c)的源代码不想给别人，如何制作一个mymath.so共享库？main.c如何使用mymath.so?（4分）

  gcc -fPIC -c add.c sub.c mul.c div.c

  gcc -shared -o libmymath.so add.o sub.o mul.o div.o

  gcc -o main main.c -L. -lmymath

  libmymath.so 要拷贝到/lib or /usr/lib

• 写出编译上面代码的makefile,编译出来的目标文件为
  testmymath, 只用显式规则就可以.（4分）

    testmymath: main.o add.o sub.o mul.o div.o 
    gcc main.o add.o sub.o mul.o div.o -o testmymath
    main.o: main.c head.h
    gcc -c main.c
    add.o: add.c head.h
    gcc -c add.c
    sub.o: sub.c head.h
    gcc -c sub.c
    mul.o: mul.c head.h
    gcc -c mul.c
    div.o: div.c head.h
    gcc -c div.c
  

gdb的补充内容

• 在编译程序前需要加上-g
• 利用disassemable可以查看该程序的汇编代码以及此时运行到哪个语句了
• 利用p指令查看元素值，若在寄存器中可以利用$来进行调用查看
• list可以查看程序的部分代码，便于利用b来设置断点。

不足之处以及改正方法

• 看书时对于一些定义与细节直接忽略过去，而并未在意。以致在考试过程中需要重新翻书查找。对于考试中涉及到的内容课后重新阅读与学习。
• 在学习过程中也发现理解书中的内容，其实有的时候利用课后习题。这样可以让理解更深，更容易记忆。