Linux刷题总结

1. 计划任务内容格式：分 时 日 月 周 命令/脚本

实例：

1. 每天04:00

   0 4 * * * 要执行的命令

2. 周二和周五18:00

   0 18 * * 2,5 要执行的命令

3. 1月到3月份， 周二和周五18:00

   0 18 * 1-3 2,5 要执行的命令

4. 周一到周五17:30发广播，然后17:45分关机。写两条计划任务，不是只能写一条

   30 17 * * 1-5 /usr/bin/wall < /root/msg

   45 17 * * 1-5 /sbin/shutdown -h now

5. 中午12点到14点，每两分钟(偶数)

   /2 12-14 * * 命令

   1-59/2 (奇数)

2. 通信方式

UNIX中有如下的进程间通信方式：

• 文件和记录锁定。
  为避免两个进程间同时要求访问同一共享资源而引起访问和操作的混乱，在进程对共享资源进行访问前必须对其进行锁定，该进程访问完后再释放。这是UNIX为共享资源提供的互斥性保障。

• 管道。
  管道一般用于两个不同进程之间的通信。当一个进程创建一个管道，并调用fork创建自己的一个子进程后，父进程关闭读管道端，子进程关闭写管道端，这样 提供了两个进程之间数据流动的一种方式。

• FIFO 。
  FIFO是一种先进先出的队列。它类似于一个管道，只允许数据的单向流动。每个FIFO都有一个名字，允许不相关的进程访问同一个FIFO。因此也成为命名管。

• 消息队列。
  UNIX下不同进程之间可实现共享资源的一种机制；UNIX允许不同进程将格式化的数据流以消息形式发送给任意进程。对消息队列具有操作权限的进程都可以使用msget完成对消息队列的操作控制。通过使用消息类型，进程可以按任何顺序读消息，或为消息安排优先级顺序。

• 信号灯。
  作为进程间通讯的一种方法，它不是用于交换大批数据，而用于多进程之间的同步（协调对共享存储段的存取）。

• 共享内存。
  通过信号灯实现存储共享（类似“红灯停、绿灯行”）

其他通信方式：

• Linux进程间通信：管道、信号、消息队列、共享内存、信号量、套接字(socket)
• Linux线程间通信：互斥量（mutex），信号量，条件变量
• Windows进程间通信：管道、消息队列、共享内存、信号量（semaphore） 、套接字(socket)
• Windows线程间通信：互斥量（mutex），信号量（semaphore）、临界区（critical
  section）、事件（event）

3. 查找文件

1. locate并不真正对硬盘上的文件系统进行查找，而是对文件名数据库进行检索，而且可以使用通配符？和*
2. find命令从指定的起始目录开始，递归地搜索其各个子目录，查找满足寻找条件的文件并对之采取相关的操作
3. whereis命令只能用于程序名的搜索，而且只搜索二进制文件（参数-b）、man说明文件（参数-m）和源代码文件（参数-s）
4. type命令用来显示指定命令的类型，判断给出的指令是内部指令还是外部指令

4. 硬链接与软连接

4.1 硬链接

由于硬链接是有着相同 inode 号仅文件名不同的文件，因此硬链接存在以下几点特性：

• 文件有相同的 inode 及 data block；
• 只能对已存在的文件进行创建；
• 不能交叉文件系统进行硬链接的创建；
• 不能对目录进行创建，只可对文件创建；
• 删除一个硬链接文件并不影响其他有相同 inode 号的文件。

4.2 软连接

软链接与硬链接不同，若文件用户数据块中存放的内容是另一文件的路径名的指向，则该文件就是软连接。软链接就是一个普通文件，只是数据块内容有点特殊。软链接有着自己的 inode 号以及用户数据块。因此软链接的创建与使用没有类似硬链接的诸多限制：

• 软链接有自己的文件属性及权限等；
• 可对不存在的文件或目录创建软链接；
• 软链接可交叉文件系统；
• 软链接可对文件或目录创建；
• 创建软链接时，链接计数 i_nlink 不会增加；
• 删除软链接并不影响被指向的文件，但若被指向的原文件被删除，则相关软连接被称为死链接（即 dangling link，若被指向路径文件被重新创建，死链接可恢复为正常的软链接）。

5. $ Shell 变量

• $# 是传给脚本的参数个数
• $0是脚本本身的名字
• $1是传递给该shell脚本的第一个参数
• $2是传递给该shell脚本的第二个参数
• $@是传给脚本的所有参数的列表
• $* 是以一个单字符串显示所有向脚本传递的参数，与位置变量不同，参数可超过9个
• $$是脚本运行的当前进程ID号
• $? 是显示最后命令的退出状态，0表示没有错误，其他表示有错误。最后运行的命令的结束代码（返回值）
• $- 使用Set命令设定的Flag一览
• $1～$n, 添加到Shell的各参数值。$1是第1参数、$2是第2参数…。

6. OSI 模型

每层协议：
1. 物理层： RJ45 、 CLOCK 、 IEEE802.3 （中继器，集线器，网关）
2. 数据链路： PPP 、 FR 、 HDLC 、 VLAN 、 MAC （网桥，交换机）
3. 网络层： IP 、 ICMP 、 ARP 、 RARP 、 OSPF 、 IPX 、 RIP 、 IGRP 、 （路由器）
4. 传输层： TCP 、 UDP 、 SPX
5. 会话层： NFS 、 SQL 、 NETBIOS 、 RPC
6. 表示层： JPEG 、 MPEG 、 ASII
7. 应用层： FTP 、 DNS 、 Telnet 、 SMTP 、 HTTP 、 WWW 、 NFS

7. 静态链接库与动态链接库

1. 静态链接库的优点

   1. 代码装载速度快，执行速度略比动态链接库快；

   2. 只需保证在开发者的计算机中有正确的.LIB文件，在以二进制形式发布程序时不需考虑在用户的计算机上.LIB文件是否存在及版本问题，可避免DLL地狱等问题。

2. 动态链接库的优点

   1. 更加节省内存并减少页面交换；

   2. DLL文件与EXE文件独立，只要输出接口不变（即名称、参数、返回值类型和调用约定不变），更换DLL文件不会对EXE文件造成任何影响，因而极大地提高了可维护性和可扩展性；

   3. 不同编程语言编写的程序只要按照函数调用约定就可以调用同一个DLL函数；

   4. 适用于大规模的软件开发，使开发过程独立、耦合度小，便于不同开发者和开发组织之间进行开发和测试。

3. 不足之处

   1. 使用静态链接生成的可执行文件体积较大，包含相同的公共代码，造成浪费；

   2. 使用动态链接库的应用程序不是自完备的，它依赖的DLL模块也要存在，如果使用载入时动态链接，程序启动时发现DLL不存在，系统将终止程序并给出错误信息。而使用运行时动态链接，系统不会终止，但由于DLL中的导出函数不可用，程序会加载失败；速度比静态链接慢。当某个模块更新后，如果新模块与旧的模块不兼容，那么那些需要该模块才能运行的软件，统统撕掉。这在早期Windows中很常见。

8. 输出重定向

\>        输出重定向到一个文件或设备 覆盖原来的文件
\>!       输出重定向到一个文件或设备 强制覆盖原来的文件
\>>       输出重定向到一个文件或设备 追加原来的文件
\<        输入重定向到一个程序 

9. 数据存放区域

• BSS（Block Started by Symbol）通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量和静态变量的一块内存区域。特点是:可读写的，在程序执行之前BSS段会自动清0。所以，未初始的全局变量在程序执行之前已经成0了。
• 数据段：数据段（data segment）通常是指用来存放程序中已初始化的全局变量的一块内存区域。数据段属于静态内存分配。
• 代码段：代码段（code segment/textsegment）通常是指用来存放程序执行代码的一块内存区域。这部分区域的大小在程序运行前就已经确定，并且内存区域通常属于只读,
  某些架构也允许代码段为可写，即允许修改程序。在代码段中，也有可能包含一些只读的常数变量，例如字符串常量等。
• 堆（heap）：堆是用于存放进程运行中被动态分配的内存段，它的大小并不固定，可动态扩张或缩减。当进程调用malloc等函数分配内存时，新分配的内存就被动态添加到堆上（堆被扩张）；当利用free等函数释放内存时，被释放的内存从堆中被剔除（堆被缩减）
• 栈(stack)：栈又称堆栈，是用户存放程序临时创建的局部变量，也就是说我们函数括弧“{}”中定义的变量（但不包括static声明的变量，static意味着在数据段中存放变量）。除此以外，在函数被调用时，其参数也会被压入发起调用的进程栈中，并且待到调用结束后，函数的返回值也会被存放回栈中。由于栈的先进后出特点，所以栈特别方便用来保存/恢复调用现场。从这个意义上讲，我们可以把堆栈看成一个寄存、交换临时数据的内存区。

10. EXT2 与EXT3

EXT2、EXT3：linux环境上的文件系统。ext2/ext3文件系统使用索引节点来记录文件信息，作用像windows的文件分配表。索引节点是一个结构，它包含了一个文件的长度、创建及修改时间、权限、所属关系、磁盘中的位置等信息。

EXT2、EXT3的区别如下：
1. ext2和ext3的格式完全相同，只是在ext3硬盘最后面有一部分空间用来存放Journal（日志）的记录；
2. 在ext2中，写资料到硬盘中时，先将资料写入缓存中，当缓存写满时才会写入硬盘中；
3. 在ext3中，写资料到硬盘中时，先将资料写入缓存中，鼗缓存写满时系统先通知Journal，再将资料写入硬盘，完成后再通知Journal，资料已完成写入工作；
4. 是否有Journal的差别：在ext2中，系统开机时会去检查有效位（Valid bit），如果值为1，表示系统上次有正常关机；如果为0，表示上次关机未正常关机，那系统就会从头检查硬盘中的资料，这样时间会很长；在ext3中，也就是有Journal机制里，系统开机时检查Journal的资料，来查看是否有错误产生，这样就快了很多；
5. tune2fs –j 将ext2转换成ext3

Ext3 目前所支持的最大16TB 文件系统和最大2TB 文件，Ext4 分别支持 1EB（1,048,576TB， 1EB=1024PB， 1PB=1024TB）的文件系统，以及 16TB 的文件。

11. 内零头与外零头

操作系统在分配内存时，有时候会产生一些空闲但是无法被正常使用的内存区域，这些就是内存碎片，或者称为内存零头，这些内存零头一共分为两类：内零头和外零头。

内零头是指进程在向操作系统请求内存分配时，系统满足了进程所需要的内存需求后，还额外还多分了一些内存给该进程，也就是说额外多出来的这部分内存归该进程所有，其他进程是无法访问的。

外零头是指内存中存在着一些空闲的内存区域，这些内存区域虽然不归任何进程所有，但是因为内存区域太小，无法满足其他进程所申请的内存大小而形成的内存零头。
页式存储管理是以页为单位（页面的大小由系统确定，且大小是固定的）向进程分配内存的，例如：假设内存总共有100K,分为10页，每页大小为10K。现在进程A提出申请56K内存，因为页式存储管理是以页为单位进程内存分配的，所以系统会向进程A提供6个页面，也就是60K的内存空间，那么在最后一页中进程只使用了6K，从而多出了4K的内存碎片，但是这4K的内存碎片系统已经分配给进程A了，其他进程是无法再访问这些内存区域的，这种内存碎片就是内零头。

段式存储管理是段（段的大小是程序逻辑确定，且大小不是固定的）为单位向进程进行内存分配的，进程申请多少内存，系统就给进程分配多少内存，这样就不会产生内零头，但是段式分配会产生外零头。

例如：假设内存总的大小为100K，现在进程A向系统申请60K的内存，系统在满足了进程A的内存申请要求后，还剩下40K的空闲内存区域；这时如果进程B向系统申请50K的内存区域，而系统只剩下了40K的内存区域，虽然这40K的内存区域不归任何进程所有，但是因为大小无法满足进程B的要求，所以也无法分配给进程B，这样就产生了外零头。请求段式存储管理是在段式存储管理的基础上增加了请求调段功能和段置换功能。

所以段式和请求段式存储管理会产生外零头。

页式-内零头
段式-外零头