操作系统原理实验错题&知识点

一、常见信号
SIGHUP（1）：从终端挂断或退出正在运行的前台进程
kill -1
SIGINT（2）：中断（同Ctrl-C）
kill -2
SIGKILL（9）：强制杀死该进程。该信号不能被捕获或忽略，同时接收该信号的进程在收到该信号时不能执行任何清理。
kill -9
SIGALRM（14）：闹钟。
（Kill默认情况）SIGTERM（15）：终止。发送信号给进程，告诉进程，你需要被关闭，请自行停止运行并退出。
kill -15
SIGUSR1（16）：用户自定义信号1
SIGUSR1（17）：用户自定义信号2

二、进程管理重要命令
查看进程
ps [选项] 查看进程静态统计信息
top [选项] 查看进程动态信息，每3s刷新一次
pstree [选项] 查看进程树，明确进程间父子关系
启动进程
Shell命令& 手工启动——后台启动
控制进程
kill [-9] 进程号 根据进程号PID强制终止进程和子进程

三、进程
1、创建pid_t fork(void); 头文件#include<unistd.h> #include<sys/types.h>
2、获取进程标识号pid_t getpid(void); pid_t getppid(void);
3、等待子进程终止 头文件#include<sys/wait.h> #include<sys/types.h>
pid_t wait(int *status);
4、正常终止void exit(int status);

四、POSIX线程 头文件#include<pthread.h>
1、创建int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg);
2、终止void pthread_exit(void *retval);
3、等待int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
4、创建互斥锁int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,const pthread_mutexattr_t
*restrict attr);
5、锁定互斥锁（P操作）int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
6、解除互斥锁（V操作）int pthread_mutex_unlock ( pthread_mutex_t *mutex );

五、POSIX信号量 头文件#include<semaphore.h>
1、初始化int sem_init(sem_t *sem,int pshared,unsigned int value);
2、信号量-1（P操作）int sem_wait(sem_t *sem);
3、信号量+1（V操作）int sem_post(sem_t *sem);
4、获取信号量的值int sem_getvalue(sem_t *sem);

六、System Ⅴ信号量 头文件#include<sys/sem.h>
1、创建信号量semget()
2、改变信号量值semop()

七、进程通信——信号
1、设置信号 头文件#include<signal.h>
（1）void (*signal(int signum,void(* handler) (int)))(int);
（2）int sigaction(int signum,conststruct sigaction *act,struct sigaction *oldact));
2、向任何进程/进程组发送任何信号 头文件#include<signal.h> #include<sys/types.h>
（1）kill(pid_t pid, int sig);
（2新）int sigqueue(pid_t pid, int sig,const union sigval val)
3、定时发送SIGALRM的信号：unsigned int alarm(unsigned int seconds)
4、让进程暂停直到信号出现：int pause(void);

八、进程通信——共享内存
1、创建 头文件#include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h>
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg)
2、映射 头文件#include <sys/types.h> #include <sys/shm.h>
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg)
映射到调用进程的地址空间，随后就可方便地对共享区域进行访问操作
3、解除映射 头文件#include <sys/types.h> #include <sys/shm.h>
int shmdt(const void *shmaddr)
解除进程对共享内存区域地映射
4、共享内存管理 头文件#include <sys/types.h> #include <sys/shm.h>
int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf)

九、进程通信——管道
int pipe(fildes);
int fildes[2];
建立进程间通信，返回两个描述
fildes[0]读管道
fildes[1]写管道

十、进程通信——消息队列
1、创建或访问 int msgget(key_t key,int msgflg);
2、操作——发送消息int msgsnd(int msqid,const void *msg,size_t nbytes,int msgflg);
3、操作——接收消息ssize_t msgrcv(int msqid,void *msg,size_t nbytes,long msgtype,int msgflg);
4、控制int msgctl(int msqid,int cmd,struct msqid_ds *buf);

十一、常见设备文件
1、SCSI设备：/dev/sd[a-z]
2、虚拟终端：/dev/tty[0-63]
3、/dev/cdrom

十二、下述代码运行后，共产生（4）个进程，输出（8）个字符'a'？
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main(void)
{
int i；
for(i=0; i<2; i++)
{
fork();
printf("a");
}
wait(NULL);
wait(NULL);
return 0;
}
解析：i=0，父进程通过fork生成一个子进程，父进程和子进程各输出一个a。
i=1，因为没有\n，缓冲区未清空，两个进程各输出一个a，两个进程各自通过fork生成一个子进程，此时共4个进程，然后4个进程各自输出一个a，故总共输出8个a。

十三、下述代码运行后，共产生（4）个进程，输出（6）个字符'a'？
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main(void)
{
int i；
for(i=0; i<2; i++)
{
fork();
printf("a\n");
}
wait(NULL);
wait(NULL);
return 0;
}
解析：因为有\n，所以缓冲区会被清空，产生4个进程，输出6个a。

十四、收到信号的进程对各种信号有不同的处理方法。处理方法可以分为三类：第一种是类似中断的处理程序，对于需要处理的信号，进程可以指定处理函数，由该函数来处理：第二种方法是，忽略某个信号，对该信号不做任何处理，就像未发生过一样;第三种方法是，对该信号的处理保留系统的默认值。进程通过系统调用（signal、sigaction）来指定进程对某个信号的处理行为。

十五、下列哪些函数或系统调用涉及发送信号：
A、signal() 进程通信——信号 创建
B、alarm() 进程通信——信号 发送ALRM信号
C、sigqueue() 进程通信——信号 发送
D、sigaction() 进程通信——信号 创建
E、raise()
F、pause() 进程通信——信号 挂起直至信号出现
G、kill() 进程通信——信号 发送信号
答案：BCEG

十六、如果在代码中没有使用IPC_RMID命令手动删除共享内存，则共享内存并不会随着进程的终止而自动清理。 √

十七、消息队列的数据结构msgid_ds中登记了消息的最后发送进程的PID,和最后接收进程的PID。
答案：× 包含最后发送进程的时间和最后接收进程的时间。

十八、一般在一个进程中先用pipe创建管道，再用fork创建子进程，然后通过管道，再用fork创建子进程，然后通过管道实现父子进程间的通信。

十九、在创建Linux分区时，至少要创建的两个分区是：SWAP/根分区

二十、查看Linux kernel版本信息的命令：uname

二十一、下列关于Linux内核的说法，正确的是：A
A、Linux有多种发行版本，如ubuntu、debian。但是其内核均道循GNU的GPL。
B、内核源代码通过编译，生成可执行代码文件后，必须安装在/boot目录下，才起作用。
C、内核源代码只要通过编译，生成了可执行代码文件（例如bzimage），就起作用了。
D、Linux的内核，绝大部分源代码是公开的，除了极少量与CPU类型密切相关的代码段。

二十二、Linux操作系统内核使用哪种操作系统结构：单内核（宏内核）结构

二十三、在Linux进程管理的重要数据结构task_struct中，volatile long state表示进程状态，unsigned int flags表示进程标志

二十四、Linux的目录结构中，/dev存放设备相关文件，/usr/src存放源代码，/proc是虚拟目录，是系统内存的映射，访问内存信息：cat /proc/meminfo，访问CPU信息：cat /proc/cpuinfo

二十五、Linux内核支持几平所有的CPU架构。为此，满足特定CPU特定要求的操作代码，可以在（/arch）子目录找到

二十六、Linux内核主要由 进程调度、内存管理、虚拟文件系统、网络接口、进程间通信 五个子系统组成

二十七、Linux操作系统支持的进程间通信机制：信号Signals、管道Pipe、命名管道Named Pipe、System Ⅴ的IPC机制（信号量Semaphore、消息队列机制Message Queues Mechanism、共享内存Shared Memories）…

二十八、Linux内核源代码目录：/arch体系结构，/drivers设备驱动程序，/ipc包含核心进程间的通信代码，/kernel内核管理的核心代码

二十九、在Linux内核中，进程标识符PID为0的进程是：空闲进程。进程标识符PID为1的进程是：init/systemd进程（进程1）

三十、How could you get a list of all running processes?
答：ps ax

三十一、Linux进程：是运行的程序，是程序的一次动态执行过程，是在自身的虚拟地址空间运行的一个单独程序。
重要数据结构：PCB进程控制块

三十二、Linux进程状态：
TASK_RUNNING运行状态
TASK_INTERRUPTIBLE可中断的睡眠状态
TASK_UNINTERRUPTIBLE不可中断的睡眠状态
TASK_STOPPED暂停状态
TASK_TRACED跟踪状态
EXIT_ZOMBIE僵尸状态
EXIT_DEAD僵尸撤销状态

三十三、ps命令返回的结果的STAT/S字段：进程当前的状态

三十四、结束进程方法：
<Ctrl+c>组合键 kill [-s 信号 | -p][ -a] 进程号

三十五、(signal)不属于Linux的文件

三十六、下述哪种IPC效率最高？
A、管道
B、共享内存 √
C、消息队列
D、信号

三十七、消息队列是采用链表数据结构实现的, writer 进程在链尾输入数据, read 进程在链首读出数据. 因此它只支持单向通信。 ×双向通信。

三十八、Linux系统中，文件描述符1表示：标准输出设备文件描述符。文件描述符0表示：标准输入设备文件描述符

三十九、（/dev/tty1）设备是字符设备，（IDE硬盘）是块设备

四十、分时系统不需要多道程序技术的支持。
×

四十一、进行程序的相对地址到物理地址的转换，就是地址重定位。
√

四十二、进程切换在内核态。

四十三、mutual exclusion互斥 critical section临界区 concurrent process 并行程序 Synchronization同步

四十四、分段存储管理每一段必须是连续的存储区

四十五、在固定分区分配中，每个分区的大小是：可以不同但预先固定

四十六、考虑页面置換算法，系统有m个物理块供调度，初始时全空，页面引用串长度为p，包含了n个不同的页号，无论用什么算法，缺页次数不会少于：n

四十七、进程在执行中发生了缺页中断，经操作系统处理后，应让其执行（被中断的那一条）指令。

四十八、共享内存允许两个或多个进程共享一定的存储区，因为不需要拷贝数据，所以这是最快的一种IPC。