linux课后习题答案教材课后习题参考答案

linux课后习题答案教材课后习题参考答案简述什么是Linux，说明Linux与Unix的关系参考答案：Linux是一款免费开源的类Unix操作系统，是基于POSIX标准和UNIX设计开发的多用户、多任务、支持多线程、多CPU的操作系统，由林纳斯·托瓦兹在1991年正式发布第一个版本。Linux与Unix的关系为：①Unix诞生早于Linux，是Linux的参考原型，Linux在设计初期完全参考了Unix的体系架构和设计思想，因此Linux也被称为类Unix操作系统；②Unix早期是商业软件，多数版本是闭源的，而Linux是完全开源免费的操作系统；③Linux遵循POSIX标准，兼容Unix的大量API，大多数Unix应用程序可以很轻松地移植到Linux上运行；④现代多数Unix衍生版的开发思路也受到了Linux开源模式的影响，二者共同推动了服务器操作系统领域的发展。简述Linux的核心特点参考答案：Linux的核心特点包括：①完全开源，源代码开放，任何个人和组织都可以自由修改、分发，使用成本极低；②多用户多任务，支持多个用户同时登录系统使用资源，支持同时运行多个进程任务，资源隔离性好；③良好的兼容性，遵循POSIX标准，兼容Unix、Windows等多平台的应用，支持大量硬件架构，从嵌入式设备到大型超级计算机都可以运行；④高安全性与稳定性，开源模式使得漏洞可以被快速发现修复，系统运行稳定，服务器级Linux可以做到数年不重启；⑤高度可定制，用户可以根据需求裁剪内核，定制符合自身需求的系统，适合从嵌入式到服务器等各种场景；⑥完善的网络支持，Linux原生集成了完善的TCP/IP协议栈，支持各类网络协议，是服务器领域最主流的操作系统。简述Linux系统的完整开机启动流程参考答案：Linux系统从加电到登录的完整启动流程为：①BIOS加电自检：计算机通电后，BIOS读取ROM中的自检程序对硬件进行检测，检测通过后按照BIOS设置的启动顺序读取启动设备（硬盘）的主引导记录MBR；②加载BootLoader：BIOS读取硬盘的MBR中的引导程序（主流为GRUB），GRUB负责加载Linux内核文件到内存，GRUB支持多系统启动，可以让用户选择需要启动的内核；③内核初始化：内核解压后被加载到内存，开始初始化硬件设备、挂载根文件系统，启动系统的第一个进程；④启动PID为1的初始化进程：现代Linux系统采用systemd作为初始化进程（早期SysVinit体系为init进程），systemd负责后续系统服务的启动，是所有用户态进程的父进程；⑤读取默认运行目标：systemd读取配置文件，获取系统默认的运行级别（运行目标），执行系统初始化脚本，完成系统基础环境配置；⑥启动对应运行目标的服务：根据默认运行目标，启动对应层级的系统服务和用户服务，比如多用户模式启动网络服务、登录服务等；⑦启动终端登录服务：最后启动getty程序，给出用户登录提示，等待用户输入用户名和密码，完成启动流程。说明Linux的运行级别概念，以及常用运行级别的对应功能，简述修改默认运行级别的方法参考答案：运行级别是Linux对系统不同运行状态的分类，不同运行级别对应不同的服务开启状态，满足不同的使用场景。传统SysVinit体系的运行级别及对应功能为：①运行级别0：关机状态，系统关机时进入该级别；②运行级别1：单用户模式，仅root用户登录，用于系统修复、忘记root密码重置，不启动网络服务；③运行级别2：多用户模式，不支持网络文件系统NFS，仅本地多用户登录，较少使用；④运行级别3：完全多用户字符模式，是服务器的常用默认运行级别，所有系统服务、网络服务正常启动，无图形界面，资源占用低；⑤运行级别4：系统预留，未定义具体用途，供用户自定义使用；⑥运行级别5：图形化多用户模式，启动图形桌面环境，是个人使用Linux的默认运行级别；⑦运行级别6：重启级别，系统重启时进入该级别。现在主流systemd体系中，用运行目标替代传统运行级别，对应关系为：0对应poweroff.target、1对应rescue.target、3对应multi-user.target、5对应graphical.target、6对应reboot.target。修改默认运行级别的方法：SysVinit体系修改/etc/inittab文件中的id:3:initdefault配置；systemd体系中使用命令systemctlset-default目标名称，例如设置默认字符多用户模式，执行systemctlset-defaultmulti-user.target即可，查看当前默认运行级别执行systemctlget-default。说明Linux文件系统的目录结构特点，简述常见核心目录的作用参考答案：Linux文件系统采用单根倒置树型目录结构，所有文件都挂在根目录/下，不同于Windows每个分区有独立的根目录，Linux通过挂载将不同分区的文件系统挂在根目录的不同子目录下。常见核心目录作用：①/bin：存放所有用户都可以使用的基础可执行命令文件，比如ls、cp、mkdir等，系统启动后就可以使用这些命令；②/sbin：存放系统管理员使用的系统管理命令，比如fdisk、mkfs、reboot等，普通用户默认无法使用；③/etc：存放系统和服务的配置文件，所有系统配置都保存在该目录下，比如用户信息配置passwd、网络配置等都在这里；④/home：普通用户的家目录默认存放位置，每个普通用户在/home下拥有一个以自己用户名命名的个人目录，存放个人数据；⑤/root：超级管理员root的家目录，默认不存放在home下；⑥/dev：存放设备文件，Linux将所有硬件设备抽象为文件，存放在dev目录下，比如/dev/sda代表第一块SATA硬盘，/dev/null代表空设备；⑦/proc：虚拟文件系统，不占用实际磁盘空间，存放内核运行状态信息、进程信息，比如/proc/cpuinfo存放CPU信息，/proc/meminfo存放内存信息；⑧/var：存放经常变化的动态数据，比如系统日志、邮件队列、网站数据、运行缓存等都存放在这里，日志文件默认存放在/var/log目录下；⑨/usr：存放用户安装的应用程序、文档、库文件，相当于Windows的ProgramFiles目录；⑩/tmp：临时文件目录，所有用户都可以读写，存放程序运行产生的临时文件，系统重启后会自动清空该目录；⑪/boot：存放系统启动相关文件，比如内核文件、GRUB配置文件，一般单独分区。简述硬链接与软链接的区别参考答案：硬链接和软链接都是Linux中给文件创建快捷访问方式的机制，二者核心区别如下：①inode不同：硬链接是同一个inode节点创建多个不同文件名，本质是同一个文件的多个入口；软链接是拥有独立的inode和文件数据块，数据块中存储的是源文件的路径，本质是一个指向源文件的特殊文件；②对源文件的依赖不同：删除源文件后，硬链接仍然可以正常访问文件内容，因为inode没有被释放，只有所有硬链接都被删除，inode才会被释放；删除源文件后，软链接无法找到目标文件，软链接失效；③支持范围不同：硬链接不能跨文件系统（分区）创建，也不能对目录创建硬链接，只能对文件创建；软链接可以跨分区创建，也可以对目录创建；④大小不同：硬链接的大小和源文件完全一致；软链接的大小是源文件路径的字符串长度，远小于源文件；⑤修改同步：修改任意一个硬链接的内容，所有同inode的硬链接内容都会同步改变；修改软链接仅修改指向路径，修改源文件内容，软链接访问的内容也会同步改变。说明/etc/passwd和/etc/shadow文件每个字段的含义参考答案：/etc/passwd是存放用户基本信息的文件，所有用户都可以读取，文件每行代表一个用户，字段用冒号分隔，以root用户条目root:x:0:0:root:/root:/bin/bash为例，各字段含义依次为：①用户名：用户的登录名称，系统内唯一标识；②密码占位符：早期存放加密密码，现在为了安全将密码移到shadow中，这里用x占位；③UID：用户ID，系统用UID数值类型标识用户；④GID：用户所属主组的ID；⑤注释描述：用户的自定义备注信息，可留空；⑥家目录：用户登录后默认进入的工作目录；⑦登录shell：用户登录后默认启动的shell程序，设置为/sbin/nologin表示禁止该用户登录。/etc/shadow是存放加密密码和密码过期信息的文件，只有root用户可以读取，每行对应用户，字段同样用冒号分隔，各字段含义依次为：①用户名：对应用户名，和passwd文件中用户名一致；②加密后的密码：存放用户经过加密的密码，字段为*表示该用户不能登录，为!!表示账号被锁定；③上次修改密码天数：从1970年1月1日到上次修改密码的天数；④密码最小修改间隔：密码修改后，最少间隔多少天才能再次修改，0表示可以随时修改；⑤密码最大有效期：密码使用多少天后必须修改，默认99999表示永久有效；⑥密码过期提前告警天数：密码到期前多少天开始给用户发送修改告警；⑦密码过期后宽限天数：密码过期后，还可以登录修改密码的宽限天数，过期后不修改则账号锁定；⑧账号过期时间：同样从1970年1月1日计算，到该日期后账号自动失效无法登录；⑨保留字段：预留扩展使用，暂无实际用途。简述chmod修改权限的两种方式，举例说明如何设置文件，要求：文件所有者拥有读写权限，同组用户拥有读权限，其他用户无任何权限。参考答案：chmod修改权限有两种方式：符号法和八进制数字法。符号法用u（所有者）、g（同组用户）、o（其他用户）、a（所有用户）代表不同对象，用+（添加权限）、-（移除权限）、=（赋值权限）操作，用r（读）、w（写）、x（执行）代表三种权限。八进制数字法用三位八进制数字分别代表所有者、所属组、其他用户的权限，其中r=4、w=2、x=1，将对应权限的数值相加得到对应位置的数字。本题要求的权限：所有者读写对应r+w=4+2=6；同组读对应r=4；其他无权限对应0，所以八进制写法权限值为640，修改命令为chmod640文件名；符号法写法要求为u=rw,g=r,o=，修改命令为chmodu=rw,g=r,o=文件名，两种方式都可以得到符合要求的权限。简述SUID、SGID、SBIT三种特殊权限的作用参考答案：三种特殊权限是Linux为了满足特殊场景需求设计的权限，作用分别为：①SUID：SetUID，仅可设置在二进制可执行文件上，作用是让执行该程序的用户，临时拥有程序所有者的权限。最典型的例子是passwd命令，passwd需要修改/etc/shadow文件，而/etc/shadow只有root可以写，普通用户修改自己密码需要获得临时的root权限，因此passwd默认设置了SUID权限。②SGID：SetGID，可以设置在二进制可执行文件和目录上，设置在文件上的作用和SUID类似，让执行者临时拥有程序所属组的权限；设置在目录上的作用是，用户在该目录下新建的文件，会自动继承目录的所属组，而不是默认继承创建用户的主组，常用于多人协作的共享目录，保证目录下所有新文件都属于协作组，方便多人协同访问。③SBIT：粘滞位，仅对目录生效，作用是公共可写目录中，用户只能删除自己创建的文件，不能删除其他用户创建的文件。典型例子是/tmp目录，所有用户都可以在/tmp读写创建文件，设置SBIT后，普通用户无法删除其他用户放在/tmp的文件，避免了恶意删除公共数据的问题。简述进程和程序的区别，说明什么是僵尸进程，僵尸进程的产生原因和处理方法参考答案：进程和程序的核心区别为：①程序是静态的，是存放在磁盘上的可执行指令集合，长期存储在设备中；进程是程序的一次执行实例，是动态的，有完整的生命周期，进程运行结束后会被系统回收所有资源。②一个程序可以对应多个进程，同一个程序可以同时启动多个运行实例，产生多个独立进程；一个进程只能对应一个程序。③程序仅占用磁盘存储空间，不占用系统CPU、内存等运行资源；进程占用内存、CPU、进程表项等系统运行资源。僵尸进程是指子进程退出后，父进程没有调用wait/waitpid系统调用回收子进程的进程控制块（PCB），导致子进程的PCB仍然残留在系统进程表中，这种残留资源的进程就是僵尸进程。僵尸进程产生的原因：父进程逻辑没有处理子进程的退出信号，或者父进程异常退出后，没有将子进程的回收逻辑移交，导致子进程退出后无人回收。僵尸进程本身不占用内存和CPU资源，但是会占用进程ID编号，大量僵尸进程会导致系统无法创建新的进程。处理僵尸进程的方法：僵尸进程无法通过常规kill信号直接杀死，最常用的方法是杀死僵尸进程的父进程，父进程死后，僵尸进程会被PID为1的systemd进程接管，systemd会自动回收这些僵尸进程，释放进程表资源。简述find和grep命令的核心区别，写出查找当前目录下所有后缀为.txt文件中包含字符串“linux”的命令。参考答案：find是文件查找命令，核心作用是根据指定条件（文件名、大小、修改时间、权限、所有者等）查找符合条件的文件路径，本身不搜索文件的内容；grep是文本搜索命令，核心作用是在指定文件的内容中搜索匹配指定正则表达式的行，输出匹配结果。本题要求的命令写法为：find./-name"*.txt"-execgrep"linux"{}\;，或者用xargs写法：find./-name"*.txt"|xargsgrep"linux"，两种写法都可以得到正确结果。

12.写出批量创建10个用户user01到user10，默认密码为123456的shell脚本，要求创建前判断用户是否存在，避免报错参考答案：适配CentOS/RHEL系列系统的参考脚本如下：

#!/bin/bash

#批量创建用户脚本

foriin{01..10}

do

#判断用户是否已经存在，错误输出丢弃

if!iduser$i&>/dev/null;then

useradduser$i

#设置默认密码，输出丢弃

echo"123456"|passwd--stdinuser$i&>/dev/null

echo"用户user$i创建完成"

else

echo"用户user$i已存在，跳过创建"

fi

done如果适配Debian/Ubuntu系列系统，将密码修改行替换为：echo-e"123456\n123456"|p