作業系統原理實驗錯題&知識點
一、常見訊號
SIGHUP（1）：從終端結束通話或退出正在執行的前臺程序
kill -1
SIGINT（2）：中斷（同Ctrl-C）
kill -2
SIGKILL（9）：強制殺死該程序。該訊號不能被捕獲或忽略，同時接收該訊號的程序在收到該訊號時不能執行任何清理。
kill -9
SIGALRM（14）：鬧鐘。
（Kill預設情況）SIGTERM（15）：終止。傳送訊號給程序，告訴程序，你需要被關閉，請自行停止執行並退出。
kill -15
SIGUSR1（16）：使用者自定義訊號1
SIGUSR1（17）：使用者自定義訊號2
二、程序管理重要命令
檢視程序
ps [選項] 檢視程序靜態統計資訊
top [選項] 檢視程序動態資訊，每3s重新整理一次
pstree [選項] 檢視程序樹，明確程序間父子關係
啟動程序
Shell命令& 手工啟動——後臺啟動
控制程序
kill [-9] 程序號 根據程序號PID強制終止程序和子程序
三、程序
1、建立pid_t fork(void); 標頭檔案#include<unistd.h> #include<sys/types.h>
2、獲取程序標識號pid_t getpid(void); pid_t getppid(void);
3、等待子程序終止 標頭檔案#include<sys/wait.h> #include<sys/types.h>
pid_t wait(int *status);
4、正常終止void exit(int status);
四、POSIX執行緒 標頭檔案#include<pthread.h>
1、建立int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg);
2、終止void pthread_exit(void *retval);
3、等待int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
4、建立互斥鎖int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,const pthread_mutexattr_t
*restrict attr);
5、鎖定互斥鎖（P操作）int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
6、解除互斥鎖（V操作）int pthread_mutex_unlock ( pthread_mutex_t *mutex );
五、POSIX訊號量 標頭檔案#include<semaphore.h>
1、初始化int sem_init(sem_t *sem,int pshared,unsigned int value);
2、訊號量-1（P操作）int sem_wait(sem_t *sem);
3、訊號量+1（V操作）int sem_post(sem_t *sem);
4、獲取訊號量的值int sem_getvalue(sem_t *sem);
六、System Ⅴ訊號量 標頭檔案#include<sys/sem.h>
1、建立訊號量semget()
2、改變訊號量值semop()
七、程序通訊——訊號
1、設定訊號 標頭檔案#include<signal.h>
（1）void (*signal(int signum,void(* handler) (int)))(int);
（2）int sigaction(int signum,conststruct sigaction *act,struct sigaction *oldact));
2、向任何程序/程序組傳送任何訊號 標頭檔案#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、定時傳送SIGALRM的訊號：unsigned int alarm(unsigned int seconds)
4、讓程序暫停直到訊號出現：int pause(void);
八、程序通訊——共享記憶體
1、建立 標頭檔案#include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h>
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg)
2、對映 標頭檔案#include <sys/types.h> #include <sys/shm.h>
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg)
對映到呼叫程序的地址空間，隨後就可方便地對共享區域進行訪問操作
3、解除對映 標頭檔案#include <sys/types.h> #include <sys/shm.h>
int shmdt(const void *shmaddr)
解除程序對共享記憶體區域地對映
4、共享記憶體管理 標頭檔案#include <sys/types.h> #include <sys/shm.h>
int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf)
九、程序通訊——管道
int pipe(fildes);
int fildes[2];
建立程序間通訊，返回兩個描述
fildes[0]讀管道
fildes[1]寫管道
十、程序通訊——訊息佇列
1、建立或訪問 int msgget(key_t key,int msgflg);
2、操作——傳送訊息int msgsnd(int msqid,const void *msg,size_t nbytes,int msgflg);
3、操作——接收訊息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、常見裝置檔案
1、SCSI裝置：/dev/sd[a-z]
2、虛擬終端：/dev/tty[0-63]
3、/dev/cdrom
十二、下述程式碼執行後，共產生（4）個程序，輸出（8）個字元'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，父程序通過fork生成一個子程序，父程序和子程序各輸出一個a。
i=1，因為沒有\n，緩衝區未清空，兩個程序各輸出一個a，兩個程序各自通過fork生成一個子程序，此時共4個程序，然後4個程序各自輸出一個a，故總共輸出8個a。
十三、下述程式碼執行後，共產生（4）個程序，輸出（6）個字元'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：因為有\n，所以緩衝區會被清空，產生4個程序，輸出6個a。
十四、收到訊號的程序對各種訊號有不同的處理方法。處理方法可以分為三類：第一種是類似中斷的處理程式，對於需要處理的訊號，程序可以指定處理函式，由該函式來處理：第二種方法是，忽略某個訊號，對該訊號不做任何處理，就像未發生過一樣;第三種方法是，對該訊號的處理保留系統的預設值。程序通過系統呼叫（signal、sigaction）來指定程序對某個訊號的處理行為。
十五、下列哪些函式或系統呼叫涉及傳送訊號：
A、signal() 程序通訊——訊號 建立
B、alarm() 程序通訊——訊號 傳送ALRM訊號
C、sigqueue() 程序通訊——訊號 傳送
D、sigaction() 程序通訊——訊號 建立
E、raise()
F、pause() 程序通訊——訊號 掛起直至訊號出現
G、kill() 程序通訊——訊號 傳送訊號
答案：BCEG
十六、如果在程式碼中沒有使用IPC_RMID命令手動刪除共享記憶體，則共享記憶體並不會隨著程序的終止而自動清理。 √
十七、訊息佇列的資料結構msgid_ds中登記了訊息的最後傳送程序的PID,和最後接收程序的PID。
答案：× 包含最後傳送程序的時間和最後接收程序的時間。
十八、一般在一個程序中先用pipe建立管道，再用fork建立子程序，然後通過管道，再用fork建立子程序，然後通過管道實現父子程序間的通訊。
十九、在建立Linux分割槽時，至少要建立的兩個分割槽是：SWAP/根分割槽
二十、檢視Linux kernel版本資訊的命令：uname
二十一、下列關於Linux核心的說法，正確的是：A
A、Linux有多種發行版本，如ubuntu、debian。但是其核心均道循GNU的GPL。
B、核心原始碼通過編譯，生成可執行程式碼檔案後，必須安裝在/boot目錄下，才起作用。
C、核心原始碼只要通過編譯，生成了可執行程式碼檔案（例如bzimage），就起作用了。
D、Linux的核心，絕大部分原始碼是公開的，除了極少量與CPU型別密切相關的程式碼段。
二十二、Linux作業系統核心使用哪種作業系統結構：單核心（巨集核心）結構
二十三、在Linux程序管理的重要資料結構task_struct中，volatile long state表示程序狀態，unsigned int flags表示程序標誌
二十四、Linux的目錄結構中，/dev存放裝置相關檔案，/usr/src存放原始碼，/proc是虛擬目錄，是系統記憶體的對映，訪問記憶體資訊：cat /proc/meminfo，訪問CPU資訊：cat /proc/cpuinfo
二十五、Linux核心支援幾平所有的CPU架構。為此，滿足特定CPU特定要求的操作程式碼，可以在（/arch）子目錄找到
二十六、Linux核心主要由 程序排程、記憶體管理、虛擬檔案系統、網路介面、程序間通訊 五個子系統組成
二十七、Linux作業系統支援的程序間通訊機制：訊號Signals、管道Pipe、命名管道Named Pipe、System Ⅴ的IPC機制（訊號量Semaphore、訊息佇列機制Message Queues Mechanism、共享記憶體Shared Memories）…
二十八、Linux核心原始碼目錄：/arch體系結構，/drivers裝置驅動程式，/ipc包含核心程序間的通訊程式碼，/kernel核心管理的核心程式碼
二十九、在Linux核心中，程序識別符號PID為0的程序是：空閒程序。程序識別符號PID為1的程序是：init/systemd程序（程序1）
三十、How could you get a list of all running processes?
答：ps ax
三十一、Linux程序：是執行的程式，是程式的一次動態執行過程，是在自身的虛擬地址空間執行的一個單獨程式。
重要資料結構：PCB程序控制塊
三十二、Linux程序狀態：
TASK_RUNNING執行狀態
TASK_INTERRUPTIBLE可中斷的睡眠狀態
TASK_UNINTERRUPTIBLE不可中斷的睡眠狀態
TASK_STOPPED暫停狀態
TASK_TRACED跟蹤狀態
EXIT_ZOMBIE殭屍狀態
EXIT_DEAD殭屍撤銷狀態
三十三、ps命令返回的結果的STAT/S欄位：程序當前的狀態
三十四、結束程序方法：
<Ctrl+c>組合鍵 kill [-s 訊號 | -p][ -a] 程序號
三十五、(signal)不屬於Linux的檔案
三十六、下述哪種IPC效率最高？
A、管道
B、共享記憶體 √
C、訊息佇列
D、訊號
三十七、訊息佇列是採用連結串列資料結構實現的, writer 程序在鏈尾輸入資料, read 程序在鏈首讀出資料. 因此它只支援單向通訊。 ×雙向通訊。
三十八、Linux系統中，檔案描述符1表示：標準輸出裝置檔案描述符。檔案描述符0表示：標準輸入裝置檔案描述符
三十九、（/dev/tty1）裝置是字元裝置，（IDE硬碟）是塊裝置
四十、分時系統不需要多道程式技術的支援。
×
四十一、進行程式的相對地址到實體地址的轉換，就是地址重定位。
√
四十二、程序切換在核心態。
四十三、mutual exclusion互斥 critical section臨界區 concurrent process 並行程式 Synchronization同步
四十四、分段儲存管理每一段必須是連續的儲存區
四十五、在固定分割槽分配中，每個分割槽的大小是：可以不同但預先固定
四十六、考慮頁面置換演算法，系統有m個物理塊供排程，初始時全空，頁面引用串長度為p，包含了n個不同的頁號，無論用什麼演算法，缺頁次數不會少於：n
四十七、程序在執行中發生了缺頁中斷，經作業系統處理後，應讓其執行（被中斷的那一條）指令。
四十八、共享記憶體允許兩個或多個程序共享一定的儲存區，因為不需要拷貝資料，所以這是最快的一種IPC。