嵌入式操作系统应用开发复习题及答案

1、简述Linux操作系统具有的特点。答：开放的源代码，良好的兼容性，完备的帮助手册页，优秀的网络支持支持多用户多任务多处理器支持多种文件系统，独特的挂载方式确保数据的安全性将应用程序的核心实现为库，可重用性良好采用模块化分层的程序设计方法，可靠易维护将设备等一切都看做是文件，提供统一的文件操作接口对设备等进行操作2、解释POSIX。答：POSIX表示可移植操作系统接口，可以提高UNIX环境下应用程序的可移植性。POSIX标准定义了标准的API，只要是符合这一标准的应用程序，就能够在多种操作系统中运行。3、解释通用公共许可证GPL。答：GPLGPLGPLGPL码，允许被修改。4、Linux系统下，常用的在线帮助文件有哪些？答：1、man手册2、info手册3、How-To。5、Linux系统下进行C程序开发的主要两个标准。答：1、ANSIC标准2、POSIX标准。6、Linux统全局变量进行赋值，以指示具体的错误情况。0，不成功时一般返回-10errno值指示错误类型应用程序库函数系统调用内核硬件设备7Linux函数库调用和系统调用的示意图，简单说明系统调用（应用程序库函数系统调用内核硬件设备APIAPI务。API同时保证了操作系统数据和程序的安全性。因此，API提供给用户安全地使用操作系统提供的服务。8、简单说明在Linux程序开发过程中，利用GCC工具将C语言程序编译成一个可执行程序文件的四个步骤。答：1、预处理2、编译3、汇编4、连接9、解释gcc工具的o、c、I、L、l等5个参数的功能作用。output_filenamec:I:L:dirname录l:-o file file-c .o(OBJ)文件-Idirname dirname目录-Ldirname 在“-I”的搜索目录中添加dirname目录，在连接库文件时候使用-lnamelibname.连接，省略库名中的前缀“lib”和后缀“.a”10、可执行程序文件在存储时（没有调入到内存）分为几部分，说明各段的主要内容。(text)：存放CPU2(data)被初始化的全局变量和静态变量。3、未初始化数据区(bss)：未初始化的全局变量和静态变量，在程序开0或空指针。11、可执行程序文件调入到内存产生进程后，分为几个存储区域，说明各区域的主要内容与作用。答：前三个与10中内容相同4、堆区：用于动态内存分配5、栈区(heap)：由编译器自动分配释放，存放函数的参数值、返回值、局部变量等。。12LinuxC答：ANSIC2.3.具有更好的兼容性率比系统调用要低POSIX优点：在类UNIX等系统中有很好的可移植性，可以直接设置对硬件的控制缺点：1.使用时会影响系统性能，如果一次只存取很少的内容，效率会很低2.硬件会限制对底层系统调用一次能读写的数据块大小，如果数据很小，会留下空隙。3.兼容性不是很好13、Linux系统中，系统默认为每个进程打开了几个个文件？即每个进程可以直接操作哪几个流？答：3个，STDIN_FILENO标准输入文件，STDOUT_FILENO标准输出文件，STDOUT_FILENO标准错误文件。每个进程可以直接操作STDIN:标准输入流，STDOUT标准输出流，STDERR:标准错误输出流。14open()整数用于表示该打开的文件，内核通过文件描述符对文件进行操作。ANSICfopen打开一个文件后返回一个文件流指针与该文件关联，所有对该文件的读写操作都可以通过该指针流完成。在Linux了文件描述符，才能使通过文件流指针对文件操作成为可能。15、Linux文件类型，在shell应用层面用ls-l查看命令不同类型的文件分别显示什么内容？答：文件的类型，文件权限，应连接个数，拥有者，拥有者所在组，文件大小，最后一次修改时间。文件类型标识：目录文件d，普通文件f，字符设备文件c，块设备文件b，管道文件p，链接文件l，socket文件s16Linux么？答：索引节点，文件描述符。17、ls–lc，-lu，-lt分别列出的是什么时间？答：–lc:最后一次修改i结点时间.-lu:最后一次访问时间.-lt:最后一次修改内容时间18、一个文件设置了setuid位，该可执行文件在执行时有什么主要的影响。19、一个常规文件的大小可以为（st_size字段定义，那么目录和符号连接的长度是否可以为0？答：不为0.因为每当目录文件创建时，会自动产生两个“.”开头的隐含文件，符号链接，文件包含着另一个文件的路径名。20、Linux系统下，进程结束的方法有哪几种?答：1.在本进程或者其它进程中使用kill()调用发送SIGKILL信号。2.进程运行过程中遇到内存段冲突，非法指令等错误，由操作系统发送相应的信号终止进程。3.进程执行到return或者调用exit()或者运行到最后自然结束。4.执行exec类函数执行新的进程21、Linux系统下，线程结束的方法有哪几种?、调用pthread_exit()2、调用pthread_cancel34exec5.线程调用pthread_exit()或者执行到return6.线程执行中出错由系统终止22?答：1.2.互斥量3.23?信号3.管道（包括有名管道和无名管道）4.内存网络通信：1.socket2.rpc24（TCP）socketsocket答：read/recvwrite/send

write/sendread/recvsocket():创建一个socket，作为通信的一个端点bind():socketAF_INETIPAF_UNIX其关联到一个文件系统的路径名listen():创建一个队列用来保存等待处理的连接accept():阻塞等待连接请求，在有连接请求时创建一个新的socket来与客户进行通信recv()/read():接收数据send()/write():发送数据connect():用户通过在一个命名的或者未命名的socket和服务器的socket建立连接25、画出面向非连接的（UDP）socket通信模型，并解释说明其中主要的socket函数。recvfromsendto

sendtorecvfromsocket,bind26、Linux系统IO操作有哪几种方式？答：1、阻塞I/O2、非阻塞I/O3、多路选择I/O4、信号驱动I/O27、字节排列顺序有几种方式？答：大端方式，小端方式的正常思维，而采用小端方式进行数据存放利于计算机处理。28、POSIX标准下，文件管理的基本操作函数有哪些？open打开文件close关闭文件read(从文件或设备中读读数据write(向文件或者设备中写数据fcntl():传递控制信息到设备驱动程序编程29ANSICfile.infile.out中#include<stdio.h>#include<stdlib.h>intmain(){intc;FILE*in,*out; //定义两个文件流指针in=fopen("file.in","r"); //in与file.in文件关联，使用只读方式打开out=fopen("file.out","w"); //out与file.out文件关联，用只写方式打while((c=fgetc(in))!=EOF)fputc(c,out); //file.infgetc()ccfile.out果没有读到文件尾EOF，就继续下一次循环exit(0);}30POSIXIO答：#include<unistd.h>#include<sys/stat.h>#include<sys/types.h>#include<fcntl.h>#include<stdlib.h>intmain(){intc[50]; //file.in中读出的字符intin,out;intnread; //存放read()返回值，即成功读取的字符数in=open("file.in",//以只读方式打开file.inout=open("file.out",|S_IRUSR|S_IWRUSR); //该文件不存在，就使用所有者可读可写的方式创建它while((nread==read(in,c,50))>0) //请求从file.in50cnread中write(out,c,nread); //c中的有效字符写入file.out0（即已经读完了所有字符，退出循环if(nread<0) //如果返回值为-1，出现错误，在终端输出“read()write(2,"read()error!",13);exit(0);}31、如何编程实现文件夹的拷贝。答：/*输入格式如./cpfilefile1file2*/#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<sys/stat.h>#include<sys/types.h>#include<ftw.h>#include<fcntl.h>#include<unistd.h>#include<limits.h>#include<string.h>#include<dirent.h>#defineBUFSIZE1024#definePERMS0666#defineDUMMY0intcpfile(char*source_file,char*target_file){intsource,target,num;chariobuffer[BUFSIZE];if((source=open(source_file,O_RDONLY,DUMMY))==-1){printf("Sourcefileopenerror!\n");return1;}if((target=open(target_file,O_WRONLY|O_CREAT,PERMS))==-1){printf("Targetfileopenerror!\n");return2;

}while((num=read(source,iobuffer,BUFSIZE))>0)if(write(target,iobuffer,num)!=num){printf("Targetfilewriteerror!\n");return3;}close(source);close(target);return0;}intcpdir(char*source_dir,char*target_dir){DIR*source=NULL;DIR*target=NULL;structdirent*ent=NULL;char name1[100],name2[100];source=opendir(source_dir);mkdir(target_dir,S_IRWXU|S_IRGRP|S_IXGRP|S_IROTH);target=opendir(target_dir);if(source!=NULL&&target!=NULL){while((ent=readdir(source))!=NULL){if( strcmp(ent->d_name,"..")!=0&&strcmp(ent->d_name,".")!=0){strcpy(name1,"\0");strcat(name1,source_dir);strcat(name1,"/");strcat(name1,ent->d_name);strcpy(name2,"\0");strcat(name2,target_dir);strcat(name2,"/");strcat(name2,ent->d_name);if(ent->d_type==4)cpdir(name1,name2);if(ent->d_type==8)cpfile(name1,name2);

要传输的数据charbuffer[BUFSIZ+1]; //stdio.hBUFSIZ8Kpid_tfork_result;memset(buffer,'\0',sizeof(buffer)); //buffer空间初始化‘\0’if(pipe(file_pipes)==0){fork_result=fork();if(fork_result==-1){fprintf(stderr,"Forkfailure");exit(EXIT_FAILURE);}} //bufferr中} if(fork_result==0){}return0;}

closedir(source);closedir(target);

data_processed=read(file_pipes[0],buffer,BUFSIZ);printf("Read %d bytes: data_processed,buffer);exit(EXIT_SUCCESS);}intmain(intargc,char*argv[]){cpdir(*(argv+1),*(argv+2));return0;}写一创建(fork)新进程的程序，利用管道机制，据。答：#include<unistd.h>#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<string.h>intmain(){intdata_processed;intfile_pipes[2]; //管道的描述符constcharsome_data[]="123"; //存放将

//父进程往管道中写入数据else{data_processed=write(file_pipes[1],some_data,strlen(some_data));printf("Wrote %d data_processed);}}exit(EXIT_SUCCESS);}32、编程实现who|sort答：#include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<unistd.h>#include<fcntl.h>#include<sys/wait.h>#include<stdlib.h>intmain(intargc,char*argv[])else{{if(fork()==0)intfds[2];{if(pipe(fds)==-1)dup2(fds[1],1);{close(fds[0]);perror("pipe");execlp("who","who",(char*)0);exit(EXIT_FAILURE);}}elseif(fork()==0){{close(fds[0]);charbuf[128];close(fds[1]);dup2(fds[0],0);wait(NULL);close(fds[1]);//mustwait(NULL);include,orblock}execlp("sort","sort",(char*)0);}//execlp("cat","cat",(char*)0);return0;}}33、利用信号机制，定时在屏幕上输出一些信息。答：#include<unistd.h>#include<signal.h>#include<sys/types.h>#include<stdlib.h>#include<stdio.h>//方法1：使用系统调用alarm()发送SIGALRMstaticintalarm_fired=0;//设置标志位voidding(intsig)//printf()这个不安全的函数，在函数中设置标志main()printf()输出信息{alarm_fired=1;}

alarm(5); //5s之后发送一个SIGALRM信号sleep(10); //进程休眠，等待信号到达if(alarm_fired==1)//信号是否是SIGALRM，如果是，输出信息printf("5secondspast!Ding!\n");}//方法2：使用系统调用kill()发送SIGALRMstaticintalarm_fired=0;//设置标志位voidding(intsig)//printf()这个不安全的函数，在函数中设置标志main()printf()输出信息intmain(){(void)signal(SIGALRM,ding);//注册信号处理函数（被分栏了，下页继续）

{alarm_fired=1;}intmain() }{pid_tpid;pid=fork();switch(pid){case-1:perror("forkerror");exit(1);case0://进入子进程sleep(5);//子进程进入休眠等待父进程注册好信号处理函数并等待信号到达kill(getppid(),SIGALRM);//通过getppid()得到父进程pid,向父进程发送SIGALRM信号exit(0);//信号发送完毕，子进程退出

//下边由父进程执行printf("waitingforSIGALRMtocome!\n");(void)signal(SIGALRM,ding);//注册用于捕获SIGALRM的信号处理函数pause();//等待信号到达if(alarm_fired==1)//通过标志位判断到达的信号是是否是SIGALRM，如果是，输出信息printf("timeout!\n");printf("Done.\n");exit(0);}34、利用信号量机制，实现生产消费问题的基本程序框架。答：消费者#include<unistd.h>#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<string.h>#include<sys/types.h>#include<sys/sem.h>#include<sys/shm.h>#defineSHARED_SIZE1024staticcharshm[SHARED_SIZE];unionsemun{intval;};voidsem_set(intsemid){unionsemunsem_un;sem_un.val=0;//为互斥锁使用semctl(semid,0,SETVAL,&sem_un);}

voidsem_p(intsemid){structsembufsem_buf;sem_buf.sem_num=0;sem_buf.sem_op=-1;sem_buf.sem_flg=SEM_UNDO;semop(semid,&sem_buf,1);}voidsem_v(intsemid){structsembufsem_buf;sem_buf.sem_num=0;sem_buf.sem_op=1;sem_buf.sem_flg=SEM_UNDO;semop(semid,&sem_buf,1);}intmain(){intshmid;intsemid;char*shared_stuff=(char*)0;void*shared_memmory=(void*)0;semid = semget((key_t)2345, 1, 0666 srand((unsignedint)getpid());//创建一个shm大小的共享区，该共享区和shm数据结构相同shmid = shmget((key_t)1234, 0666|shared_memmory=shmat(shmid,(void*)0,0);shared_stuff=(char*)shared_memmory;//通过指向共享存储区的指针使用该共享区sem_p(semid);//阻塞自己，等待生产者进程中的sem_v操作while(1){if(strncmp("end",shared_stuff,3)!=0){printf("消费者从共享区中得到的数据为:%s\n",shared_stuff);sem_p(semid);//}else{printf("运行结束！\n");break;}}//shmdt(shared_memory);//断开和共享内存间的链接 都由生产者删除这些好~~~~~//shmctl(shmid,IPC_RMID,0);//删除这个共享内存exit(EXIT_SUCCESS);}生产者

intmain(){intshmid;intsemid;char*shared_stuff=(char*)0;void*shared_memmory=(void*)0;semid = semget((key_t)2345, 1, 0666 IPC_CREAT);sem_set(semid);/