linux编程大作业

第一部分简述题目

要求:这部分题目必做，要详细回答，最好用自己理解的语言回答，有些题目可用图形和举例等阐述问题。

1、makefile文件的作用是什么，makefile文件中有一种变量，其值是根据具体的规则来确定的，称为自动变量，其中代表所有依赖文件列表的是哪个；举例说明make命令的工作流程。

答：在Makefile文件中描述了整个工程所有文件的编译顺序、编译规则。其中包括：工程中的哪些源文件需要编译以及如何编译、需要创建那些库文件以及如何创建这些库文件、如何最后产生我们想要的可执行文件。Makefile 有自己的书写格式、关键字、函数。在Makefile 中可以使用系统shell所提供的任何命令来完成想要的工作。能够使用一行命令来完成“自动化编译”。

自动变量$^代表所有依赖文件，以空格分开，以出现的先后为序。

2、什么是进程，用fork()创建一个子进程时，系统会做什么工作。请编程说明。

答：进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配的单位，不仅是系统内部独立运行的实体也是独立竞争资源的实体。

用fork（）时系统会分配子进程一个ID号然后继承父进程的地址空间，包括进程上下文进程堆栈打开的文件描述符等等，他就是父进程的一个复制品。

3、简述Linux文件系统通过i节点把文件的逻辑结构和物理结构转换的工作过程。解释i节点在文件系统中的作用。

答：文件系统建立在由若干连续的逻辑块构成的存储空间中，根据用途逻辑块可分为：超级块、i节点区和数据区。其中i节点区用于存放i节点，每个文件都

有各自唯一的i节点，i 节点是一个64字节长的表，表中包含了文件的相关信息，其中有文件的大小、文件所有者、文件的存取许可方式以及文件的类型等重要信息。在i节点表中最重要的内容是磁盘地址表。在磁盘地址表中有13个块号，文件将以块号在磁盘地址表中出现的顺序依次读取相应的块。Linux文件系统通过把i节点和文件名进行连接，当需要读取该文件时，文件系统在当前目录表中查找该文件名对应的项，由此得到该文件相对应的i节点号，通过该i 节点的磁盘地址表把分散存放的文件物理块连接成文件的逻辑结构。

4、文件指针FILE*与文件描述符是一个什么样的关系，请画图说明。

答:在linux系统中，一个文件可以被多个线程共享，每个进程在内核中用task_struct结构表示，其中有一个称为文件描述符表的fd，文件描述符表fd,是一个指针数组，每个指针指向一个file结构，用于记录一个打开文件的状态信息，其中f_pos记录打开文件的当前读写位置,f_dentry打开文件所在目录,f_op文件具体的操作集,打开文件就会获得文件描述符，它是个很小的正整数。每个进程在PCB（Process Control Block）中保存着一份文件描述符表，文件描述符就是这个表的索引，每个表项都有一个指向已打开文件的指针。

5、简述与windows的文件系统相比，linux文件系统有什么特点，并用图详细描述。

答：Linux的每个目录都可能是一个分区，在安装Linux时至少有两个分区，根分区和swap分区，其它的分区都安装在根下面。如将一个分区安装在／var下面，每个分区安装的位置成为“挂载点”，如挂载点／var。swaP分区大小是内存的2倍，等价于Windows的虚拟内存。根分区文件类型一般选择为ext3，swap 分区类型即为swap。Linux中文件和目录都区分大小写，如home和Home不是一个目录。Linux把文件的i-nod信息全都交给了目录管理。包括文件存不存在、文件名是什么、文件存放在磁盘哪里等信息。只要有这个目录的写权限，就可以

删除目录下的任意文件（注：这里的文件不包括目录）和更改目录下的任意文件的文件名（注：包括目录）。特别的，对于目录，如果这个目录只是一个空目录的话，就相当于一个文件，完全可以删除。但是因为Linux不能删除一个非空的目录。Linux中有一些重要的系统目录，它们都有特定的用途。Linux文件系统建立在由若干连续的逻辑块构成的存储空间中，根据用途逻辑块可分为：超级块、i节点区和数据区。

6、Linux创始人是谁，Linux操作系统的诞生、发展和成长过程始终依赖着的重要支柱有哪些，并描述Linux的特点。

答：linux的创始人是芬兰赫尔辛基大学生Linus Torvalds。Linux操作系统的诞生、发展和成长过程始终依赖着的重要支柱有：(1)UNIX操作系统、（2）MINIX 系统、（3）GUN计划、0（4）POSIX标准、（5）Internet网络。

Linux的特点：

1.模块化程度高

2.源代码公开

3.广泛的硬件支持

4.安全性及可靠性好

5.具有优秀的开发工具

6.有很好的网络支持和文件系统支持

7.与UNIX完全兼容

7、为什么要学习Linux开源技术。

答：因为Linux具有可靠的系统安全，而且开源最安全：

（1）、基于Linux操作系统的文件系统安全可靠,即限定操作系统存储物理空间,并使其不可被改写。将操作系统安装在相对独立的物理空间中,同时将安装操作系统的物理存储介质限定为只读方式,使所安装的操作系统在物理层上就不可被改写,达到安全可靠;同时将用户空间在物理上与系统空间相互隔绝,当用户需要安装软件或保存各种文档时,可以透明地存储在该空间中。

（2）、用户/文件权限的划分

用户权限在Windows操作系统里也不陌生，但是Linux操作系统的用户权限和文件权限要比Windows操作系统里严格有效。比较明显的一个案例就是，即便在Windows操作系统里设置了多用户，但是不同的用户之间通过一定的方式，还是能够互访文件的，这就失去了权限的意义。而LinuX可以对每一个文件进行授权，用户只能对自己有权限的文件进行权限范围内的操作，而且在实际使用中，root用户一般只在对系统进行维护时，如添加新用户，安装应用程序等才进行登录，一般都是以普通用户身份登录，普通用户不能修改系统文件夹下的文件，因此Linux下病毒软件想修改系统程序，根本没有可能性，大大增加了系统的安全性和可靠性。

8、Linux的主要组成包括什么。

答：Linux的主要组成包括：Linux内核、shell命令解释器、管理工具、图形用户界面。

9、什么是系统调用？系统调用是通过什么方式陷入内核态的？请写出你对系统调用的理解。什么是文件I/O和标准I/O库？文件I/O和标准I/O库的区别?

答：系统调用是指操作系统提供给用户程序调用的一组特殊接口，用户程序可以通过这组接口获得操作系统内核提供的服务。

系统调用是通过软件中断方式陷入内核的。

linux的文件I/O是由操作系统提供的基本IO服务, 标准I/O库通过封装系统调用，提供了一个到底层I/O的接口。

标准I／O默认采用了缓冲机制，还创建了一个包含文件和缓冲区相关数据的数据结构；文件I/O一般没有采用缓冲模式，需要自己创建缓冲区。一种是标准库封装系统调用而成，更高级，一种是系统提供的，比较低级；标准I／O 可移植性高、文件I/O可移植性低。