Linux操作系统与编程实践

"这是一份关于Linux操作系统的练习题，涵盖了操作系统内核、进程管理、系统调用、编程接口等多个方面。" 这份Linux练习题旨在帮助学习者加深对Unix/Linux操作系统的理解，主要包括以下几个核心知识点： 1. **操作系统上下文**：处理器在执行时有三种上下文状态，分别是用户空间、进程上下文和中断上下文，分别对应执行用户进程、代表特定进程执行以及处理中断。 2. **内核设计阵营**：内核设计分为微内核和宏内核两种，如Unix系统通常采用宏内核，而Windows NT和Mach则是微内核。 3. **Linux内核源码位置**：Linux内核源码一般位于特定的目录下，例如`/usr/src/linux-headers`或`/usr/src/kernel-source`，具体路径可能因发行版而异。 4. **进程管理**：进程存储在`task_struct`结构体形成的双向循环链表中，这个链表在`<linux/sched.h>`中定义，`task_struct`代表了一个进程。 5. **进程ID（PID）**：每个进程都有一个唯一的PID标识，系统默认最多支持32768个进程。 6. **进程创建**：通过`fork()`系统调用创建新进程，实际是由`clone()`实现，使得新进程可以与原进程共享某些资源。 7. **进程分类**：根据资源消耗，进程分为交互式进程和后台进程，交互式进程在调度时会得到优先考虑。 8. **时间片（Time Slice）**：进程在被抢占前的运行时间称为时间片，时间片耗尽后进程将被调度器重新安排。 9. **负载均衡**：`load_balance()`函数负责在多处理器系统中进行进程队列间的负载均衡。 10. **常用开发工具**：在Linux下，常用的文本编辑器是vi和emacs，C语言编译器是GCC，调试工具是GDB，它们都是GNU项目的重要组成部分。 11. **系统调用**：用户空间访问内核通常是通过系统调用来实现，比如通过`int 0x80`指令在x86架构上触发系统调用。 12. **应用程序编程接口（API）**：在UNIX环境中，POSIX标准是最流行的应用程序编程接口，Linux与POSIX兼容，提供了一致的编程模型。 13. **系统调用处理**：在x86架构上，执行`int 0x80`指令会触发128号异常，进入系统调用处理程序`system_call()`，从而进入内核态执行系统调用。 14. **内核执行状态**：在执行系统调用时，内核处于内核模式，可以访问所有的硬件资源并执行特权操作。 这些练习题覆盖了Linux操作系统的基础概念，进程管理，系统调用机制，编程接口，以及开发者工具的使用等关键知识点，对于学习和掌握Linux操作系统有极大的帮助。