【Linux】期末復習

《Linux程序設計》各章知識點梳理
第1章

軟件包的管理方式方面，Ubuntu、CentOS的差異
Ubantu使用APT，CentOS使用YUM
如何添加一個新用戶？
Useradd new_user_name
什么是Shell？
Shell 是一個用 C 語言編寫的程序，這個應用程序提供了一個界面，用戶通過這個界面訪問操作系統內核的服務。
如何查看一條命令的幫助文檔？
man 命令
ls命令的各種選項
-l（長格式）：以長格式列出信息，包括文件權限、所有者、大小和最后修改時間。
ls -l
-a（所有文件）：顯示所有文件和目錄，包括以點（.）開頭的隱藏文件。
ls -a
-h（易讀格式）：與 -l 結合使用時，以易讀的格式顯示文件大小（例如，以 K、M 或 G 顯示）。
ls -lh
-t：按修改時間排序，通常與 -l 結合使用。
ls -lt
-d：僅顯示目錄本身的信息，而不是目錄內容。
ls -d mydir
-p：在每個文件或目錄名后添加一個斜杠（/），以區分文件和目錄。
ls -p
-i：顯示文件的 inode 號。
ls -i
建立、復制、刪除目錄
建立：mkdir
復制：cp -r src dst
刪除：rm -r（通用）、rmdir（刪除空目錄）
cd命令，如何進入特定的目錄，例如主目錄、上一層目錄等？
進入主目錄：Cd ~
進入上一層：cd …
chmod命令，修改權限
chmod 777
grep與正則表達式
^{頭，$尾，[a-z]，[}a-z]非
sort命令
? sort filename.txt
將 filename.txt 文件中的行輸出到標準輸出，按字典序排序。
wc命令，管道的使用
wc -l 統計行數
wc -c 統計字節
wc -m 統計字符
wc -w 統計單詞
管道：|
pwd與PWD
pwd 是一個命令，顯示當前目錄
PWD 是環境變量，顯示的也是當前目錄的完整路徑
各種壓縮命令，特別是tar命令
? 文件歸檔
tar [cx][zj][v]f filename [filelist]
? c: 創建歸檔
? x：展開歸檔
? z：調用gzip對歸檔壓縮/解壓
? j：調用bzip2對歸檔壓縮/解壓
? v：顯示冗余信息
find命令
? find — 文件搜索
find [目錄] [選項] [動作]
? -name 按名稱查找，可以使用通配符，但必須使用引號括起來
? -type 按類型查找
? -exec 將查找到的目標進行進一步處理，exec后跟隨處理命令，命令中通過 {} 引用被找的文件，而且命令必須以 “ ;”結束
mv命令，移動與改名
移動到不存在的文件就是改名
ln 與 ln -s，符號鏈接文件與硬鏈接文件的區別？
符號鏈接（ln -s）：是一種獨立的文件，創建時源文件可以不存在，可以跨文件
名稱命令類型源文件跨文件系統備注
符號鏈接 ln -s 獨立文件可以不存在可以
硬鏈接 ln 與源文件共享一個inode 必須存在不可以不能給目錄創建硬鏈接
head tail cat more
? more 命令用于分頁查看文件內容。它一次顯示一頁內容，你可以按回車鍵查看下一頁，或使用空格鍵查看下一頁的下一行。
? less 命令是一個更強大的 more 命令版本，它允許你前后翻頁，并且可以搜索文本。less 也可以用來查看壓縮文件和管道輸出。
? head 命令用于顯示文件的開始部分，默認情況下顯示前 10 行。
? tail 命令用于顯示文件的末尾部分，默認情況下顯示最后 10 行。
bc計算，與echo命令搭配，如何做計算？如何做小數或浮點數的運算？
qiao@qiao-virtual-machine:~/workspace$ echo “scale=3; (12.3 + 4.56) * 7.8” | bc
131.508
ps -l命令、ps -ef命令
? 查看進程—ps
ps [-lauxwm]
? l：以長列表形式顯示
? w：以加寬格式顯示
? a：顯示所有用戶進程
? u：按用戶名和啟動時間的順序顯示進程
? x：顯示無控制臺進程
? ef：全部進程+完整信息
常用組合：-aux 顯示所有進程
? 進程監控—top
who、free
who：顯示當前在線用戶
free：顯示內存信息
kill命令及kill函數（C語言）
命令：kill -SIGKILL PID
C語言：int kill(pid_t pid, int sig);
大寫的PWD、PATH、HOME、USER分別表示什么含義？
? PWD：當前工作目錄路徑
? PATH：命令執行路徑
? HOME：用戶主目錄
? USER：用戶登錄名
Shell元字符*、？、[]、{}、~的使用方法
重定向> >> < ，命令的后臺執行、順序執行分別用什么？

: 輸出重定向，會清空文件內容

輸出重定向，不會清空文件內容
< 輸入重定向
后臺執行：&
順序執行：管道，分號隔開

vim有哪幾種工作模式？命令模式、末行模式的各種基本操作
三種：輸入模式，上述兩種
命令模式：dd刪除、p粘貼、yy復制
末行模式：wq保存退出、q不保存退出、q!強制退出
Linux文件系統中，有一些默認的目錄，例如/etc、/dev等，它們分別存放什么文件？
/etc: 存放配置文件
/dev: 存放設備文件
/etc/passwd是什么文件？文件的內容有哪些？
存放用戶信息
如何利用管道將多個命令連接起來完成一個指定的任務，例如“統計所有普通文件所含有的字符數”、“統計所有普通文件的個數”
cat file_name | wc -m
find -type f | wc -l
第2章
bash腳本的第一行
幻數，內核程序用以標識這是腳本程序
shell腳本中，$0 $1 $2 $# $* $?的含義
變量名含義
$? 最后一次執行命令的返回碼
$$ 當前腳本自己的PID
$# 命令行參數的個數
$0 腳本文件本身的名字
$1, $2 \dots 第一、第二個命令行參數 “$ *” 將所有命令行參數作為一個整體單詞看待
“$@” 將命令行參數作為多個單詞看待
Shell編程例題
#!/bin/bash 幻數
echo -n enter filename: 不輸出換行符，打印enter filename
read fname 讀入文件名存入fname
echo -n enter words:
read words
echo $w or d s 2 > / d e v / n u ll >$ fname輸出剛讀入的words，不輸出錯誤信息，將words內容重定向到fname
if [ $? –eq 0 ]如果上一條echo命令的返回碼為0（也就是成功執行）
then
echo Write successfully
else
echo write error
fi
知道()、{}、[]、[[]]、 (())的使用方法 ? () 子shell中執行 ? 如果是arr=(1,2,3)，那就是數組賦值 ? {} 本shell中執行、聲明數組、{1..4}生成1-4 ? 上述兩個都可以成組命令，使用 && 、|| ? [] 測試條件 ? [[]] 更復雜的條件測試，可以對于字符串操作、算數比較 ? 命令替換
? (()) 執行算術運算
echo “ $i ” 與 ec h o ‘$ i’的執行結果的區別
“” 會替換i變量的值，’’ 不會
read命令，read $xyz是否正確？
錯誤，read讀入的應該是變量，而不是環境變量
牢固掌握if語句的用法
shell下如何做字符串拼接？
echo “$word1 $word2”
如何判斷一個變量是文件還是目錄，-e -s的含義
? -f 普通文件、-d 目錄
? -s 文件大小非零
? -r 可讀 -w 可寫 -x 可執行
? -L/h 符號鏈接文件
字符串、表達式的比較
for循環，for循環的C語言風格寫法
while循環，無限循環，怎么寫？
case語句
break
continue
數組，a=(one two three four)是什么含義？如何輸出數組的每個元素？如何獲取數組的元素個數？
echo ${a[@]}
echo “數組元素個數為: ${#my_array[@]}”
斐波那契數列的構造及其求和。

注：下列內容中，系統調用與函數在說法上沒有加以區分。
第3章

gcc -c的含義
gcc編譯過程包括哪些步驟，其中的鏈接步驟指的是什么？
? 預處理（-E,*.i）：宏替換
? 編譯（-S, *.s）：C語言轉為匯編代碼
? 匯編（-c, *.o）：匯編代碼轉為機器代碼
? 鏈接（gcc）：將機器代碼和庫文件鏈接
靜態庫與共享庫的不同之處是什么？
靜態庫：鏈接時，庫成為代碼的一部分
共享庫：運行時將庫引用插入，庫的代碼不復制，需要用到時，操作系統加載
make命令的功能、好處？makefile、Makefile的作用，基本結構？
功能：自動化編譯、
好處：節省時間
結構：
目標文件：依賴文件
命令
第4章
時間函數（asctime、localtime、time）的使用方法
? time_t time(time_t *t) 系統調用，返回自1970.1.1午夜以來流失的秒數。
? struct tm * localtime(const time_t * t)
? char * asctime(const struct tm *tp) 和 char * ctime(const time_t * t) 都是將指定時間轉換為字符形式的時間，長度大概26個字母。
tm結構的基本屬性
tm_mday tm_mon
如何在C語言中輸出當前的時間？（不使用system或exec函數族）
什么是用戶空間、什么是內核空間？
? 系統調用在內核空間，是系統內核的所在區域
? 庫函數調用在用戶空間，是普通程序的內存區域
getenv函數與env命令
都是獲取環境變量
第5章
什么是系統調用、什么是函數？
系統調用：是面向硬件的調用，無緩沖區
函數：是程序的api
chmod函數
umask函數的作用、umask命令的使用方法
mode_t umask(mode_t cmask)
修改當前進程環境的權限掩碼為 cmask：八進制值
返回修改之前的掩碼。
stat結構體與stat函數、stat命令的聯系、各自的功能。
Stat：描述文件其他屬性。
int stat(const char *path, struct stat *buf) 獲取指定文件文件的屬性信息，并填充到buf。
如何根據stat結構體獲得文件的類型、權限等信息？
先創建一個struct stat結構體，然后使用stat()函數，通過路徑，傳到stat結構體中。
文件描述符與文件指針的區別，各自的應用環境
文件描述符（File Descriptor）：是一個代表打開文件的整數，由操作系統分配。它用于在系統調用中引用文件。
文件指針（File Pointer）：是一個指向文件當前讀取或寫入位置的指針。它由程序內部維護，用于順序訪問。
open、close、read、write要非常熟悉。讀文件、讀鍵盤、輸出到屏幕、輸出到文件操作要熟悉。
open(path,flags)：從path按照flags模式打開文件
close()
read(fd, buf, count)：從fd中讀取count字節到buf
write()：寫入buf
open文件時如果采用O_NONBLOCK方式，則后續的效果是怎么樣的？
非阻塞：如果打開不成功，立即返回
open文件時，O_TRUNC、O_WRONLY是什么方式？
清空、只讀
如何利用C語言實現文件的復制？如何編寫屬于自己的命令程序，mycp ?
? 先用open打開兩個文件給予相應權限，一個read循環，在這個循環中進行write
? 將可執行文件添加到$PATH后面
?
opendir、readdir、closedir是用來做什么的？
打開目錄
經常使用opendir獲得一個目錄，然后使用readdir進行while循環，其間使用structdirent* entry 進行讀取名稱，如果想獲得其他屬性，需要使用struct stat file_stat進行讀取（一定不是指針），最后使用closedir
如何將指定目錄下的文件或目錄的詳細信息（名稱、類型、大小、修改時間等）列舉出來？
同11
第6章
進程的基本概念
進程是運行的程序，是動態的，是操作系統分配和調度資源的基本單位
如何獲得進程的PID、PPID？
Getpid()
Getppid()
unistd.h
熟練掌握fork函數的用法
=0為子進程，>0為父進程，<0為出錯
父子進程如何交替執行？
Wait()、sleep()
什么是僵尸進程、什么是孤兒進程，由誰來回收？
僵尸進程：一個進程已經終止，但是父進程未對其PCB進行釋放
孤兒進程：使用fork創建的子進程，父進程先于子進程銷毀，由init/systemd回收
sleep函數的作用？
掛起進程，秒
如何避免僵尸進程，wait函數、waitpid函數的多種用法
避免：在父進程中使用 wait() 或 waitpid() 函數來回收子進程的狀態信息。
如何產生多個進程，而不發生僵尸進程，進程號之間彼此有什么關聯？
For循環產生，但是每個父進程都使用wait()等待子進程。
子進程的ps中可以找到父進程pid
WIFEXITED、WEXITSTATUS兩個宏是用來做什么的？
1->是否正常退出
2->正常退出的返回值
什么是SIGCHILD信號，有什么作用？
SIGCHILD 信號是當一個子進程結束時，操作系統發送給父進程的信號。
父進程如何給其子進程發送信號，通過什么函數？kill函數與raise函數的區別是什么？
通過kill。
? 區別：
? Kill可以發給任何程序，只要權限夠
? Raise信號發給自己
守護進程的特點是什么？如何產生一個守護進程？產生守護進程的每個步驟的作用分別是什么？
? 特點：
? 長期運行在后臺
? 周期性執行任務
? 產生 & 作用：
? 創建子進程，終止父進程：子進程就是守護進程
? 在子進程中創建新會話：確保守護進程不附屬于任何會話，不擁有終端
? 改變到安全的工作目錄：防止目錄被刪除
? 重設工作掩碼：確保守護進程創建的文件有合適的權限
? 關閉文件描述符：防止守護進程對終端的輸出，以及避免文件描述符泄露，確保守護進程不會對用戶的文件系統造成影響。
什么是進程組、什么是會話組？
會話是一組進程的高級集合，會話中的進程共享一個會話 ID（SID）。
守護進程是孤兒進程嗎？
不是
? 守護進程不會被回收
? 也有父進程（init進程）
如何編寫簡單的守護進程？例如周期性地向指定文件中寫入當前的最新時間、如何監督檢查指定文件是否被修改過？
system函數與exec函數族的使用方法，區別
exec函數族中execl、execv在使用時，參數方面有何區別？

? exec函數族格式
? char *const ps_argv[] ={“ps”, “-o”, “pid,ppid,pgrp,session,tpgid,comm”, NULL};
? char *const ps_envp[] ={“PATH=/bin:/usr/bin”, “TERM=console”, NULL};
? execl(“/bin/ps”, “ps”, “-o”, “pid,ppid,pgrp,session,tpgid,comm”, NULL);
? execv(“/bin/ps”, ps_argv);
? execle(“/bin/ps”, “ps”, “-o”, “pid,ppid,pgrp,session,tpgid,comm”, NULL, ps_envp)
? execve(“/bin/ps”, ps_argv, ps_envp);
? execlp(“ps”, “ps”, “-o”, “pid,ppid,pgrp,session,tpgid,comm”, NULL);
? execvp(“ps”, ps_argv);

第7章

進程間通信的幾種方式是什么？
管道、System V IPC和套接字
用戶進程對于信號響應的方式有哪些？如何編程實現？
alarm函數
int alarm(int second)
設定一個定時器，在指定秒數后向進程自身發送一個SIGALRM信號，該信號默認處理是終止當前進程。
signal函數的用法
先定義signal_handler，進行信號處理；再使用signal(發生信號，處理函數)進行注冊，然后使用。
當前進程如何在收到某一特定的信號（例如SIGINT）后，不執行默認的操作，轉而執行自定義的操作？
自定義操作函數，傳入signal 的第二個參數
SIGKILL與SIGSTOP的特殊性在哪里？SIGINT、SIGQUIT、SIGTERM的共同點是什么？
SIGKILL 的特殊性
? 不可捕捉：SIGKILL（信號編號 9）是一個強制殺死進程的信號，進程不能捕捉或忽略它。
? 立即終止：接收到 SIGKILL 的進程將立即終止，不會執行任何清理操作。
? 系統使用：通常由操作系統或 root 用戶用來終止那些不響應其他信號的進程。
SIGSTOP 的特殊性
? 不可忽略：SIGSTOP（信號編號 19）用于暫停進程的執行，進程不能捕捉或忽略它。
? 停止進程：進程接收到 SIGSTOP 后將停止運行，直到接收到 SIGCONT 信號恢復執行。
? 單向通信：SIGSTOP 只能由發送者控制，接收進程無法控制何時恢復。
SIGINT、SIGQUIT、SIGTERM 的共同點
? 可捕捉：這些信號都可以被進程捕捉，進程可以定義自己的信號處理函數來響應這些信號。
? 終止進程：它們的默認行為都是終止進程，但允許進程通過捕捉信號來執行清理操作。
? 用戶生成：這些信號通常由用戶生成，例如 SIGINT 可以通過 Ctrl+C 生成，SIGQUIT 可以通過 Ctrl+\ 生成。
? 默認行為：它們的默認行為是終止進程，但進程可以通過捕捉信號并執行特定的清理操作來改變這一行為。
SIGINT
? 中斷信號：通常與 Ctrl+C 關聯，用于請求進程終止。
SIGQUIT
? 退出信號：通常與 Ctrl+\ 關聯，用于請求進程終止并生成核心轉儲（core dump），用于調試。
SIGTERM
? 終止信號：是一個通用的終止信號，用于請求進程正常終止并執行清理操作。
什么是管道？什么是匿名管道、什么是命名管道，各自的應用場景是什么？
? 管道是Unix最早支持的IPC形式。
? 匿名管道：只能在親緣進程之間通信
? 命名管道：借助于外存解除普通管道只能在同源進程使用的限制
如何利用pipe系統調用實現父子進程的管道通信？
? 父進程關閉讀端，fd[0]，使用write向fd[1]中寫
? 子進程關閉寫端，fd[1]，使用read從fd[0]讀
如何利用匿名管道讓父進程寫文件、子進程讀文件？如何使用dup2函數讓操作變得更簡單？
? 父進程關閉讀端，fd[0]，利用dup2(fd[0], 0)將管道寫端和標準輸出流連接
? 子進程關閉寫端，fd[1]，利用dup2(fd[1], 1)將管道讀端和標準輸入流連接
命名管道文件的類型是以什么開頭的？
/dev/