最新Linux复习大汇总

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第一章 概述
1、什么是POSIX标准，为什么现代造作系统的设计必须遵循POSIX标准？
答：POSIX表示可移植操作系统接口（Portable Operating System Interface）。
POSIX是在Unix标准化过程中出现的产物。
POSIX 1003.1标准定义了一个最小的Unix操作系统接口。
任何操作系统只有符合这一标准，才有可能运行Unix程序。
2、什么是GNU？Linux与GNU有什么关系？
答：GNU是GNU Is Not Unix的递归缩写，是自由软件基金会的一个项目。
GNU项目产品包括emacs编辑器、著名的GNU C和Gcc编译器等，这些软件叫做GNU
软件。
GNU软件和派生工作均适用GNU通用公共许可证，即GPL（General Public License）。
Linux的开发使用了众多的GUN工具。
3、Linux系统由哪些部分组成？Linux内核处于什么位置？
答：(1)符合POSIX标准的操作系统内核、Shell和外围工具。(2)C语言编译器和其他开发工
具及函数库。(3)X Window窗口系统。(4)各种应用软件，包括字处理软件、图象处理软件等。
Linux内核是所有Linux 发布版本的核心。
第二章 内存寻址
1、在80x86的寄存器中，哪些寄存器供一般用户使用？哪些寄存器只能被操作系统使用？
答：通用寄存器EAX,EBX,ECX,EDX，EBP(基址指针)，ESP(堆栈指针),ESI(扩展源指
针),EDI(扩展目的指针)，还有EFLAGS(标志寄存器).
专供操作系统使用的寄存器：IDTR中断描述符寄存器，GDTR全局描述符表寄存器，LDTR
局部描述符表寄存器，TaskRegisters任务寄存器，DebugRegister调试寄存器，ControlRegister
控制寄存器，Model-SpecificRegisters模型专用寄存器。
3、请用C语言描述段描述符表。
答：#include
#include
#define BASE_H 0xff00
#define BASE_M 0x00ff
#define BASE_L 0xffff
#define LIMIT_H 0x000f
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#define LIMIT_L 0xffff
#define GRANULARITY 0x0080
#define SEGMENT_P 0x8000
#define SYSTEM_TYPE 0x1000
#define DPL 0x6000
#define TYPE_E 0x0800
#define TYPE_ED_C 0x0400
#define TYPE_RW 0x0200
#define TYPE_A 0x0100
struct {
unsigned char base_high;
unsigned char g : 1;
unsigned char other : 3;
unsigned char limit_high : 4;
unsigned char P : 1;
unsigned char dpl : 2;
unsigned char S : 1;
unsigned char E : 1;
unsigned char ED_C : 1;
unsigned char RW : 1;
unsigned char A : 1;
unsigned char base_middle;
unsigned short base_low;
unsigned short limit_low;
} gdt_t;
int main(int argc, char *argv[])
{
// int gdt[4] = {0x0fff, 0x0000, 0x9a00, 0x00c0} ; // 0x08
// int gdt[4] = {0x7fff, 0x0000, 0x9a01, 0x00c0} ; // 0x10
// int gdt[4] = {0x0002, 0x8000, 0x920b, 0x00c0} ; // display memory
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// int gdt[4] = {0xffff, 0xffff, 0xffff, 0xffff} ; // test
int gdt[4] = {0x03ff, 0x0000, 0xf201, 0x00c0} ; // ldt0
unsigned int base, limit;
unsigned int granularity;
unsigned int present, dpl, system_type, segment_type;
unsigned int type_e, type_ed_c, type_rw, type_a;
base = (gdt[3] & BASE_H) << 16;
base += (gdt[2] & BASE_M) << 16;
base += gdt[1] & BASE_L << 0;
limit = (gdt[0] & LIMIT_L) << 0;
limit += (gdt[3] & LIMIT_H) << 16;
granularity = (gdt[3] & GRANULARITY) >> 7;
present = (gdt[2] & SEGMENT_P) >> 15;
dpl = (gdt[2] & DPL) >> 13;
system_type = (gdt[2] & SYSTEM_TYPE) >> 12;
type_e = (gdt[2] & TYPE_E) >> 11;
type_ed_c = (gdt[2] & TYPE_ED_C) >> 10;
type_rw = (gdt[2] & TYPE_RW) >> 9;
type_a = (gdt[2] & TYPE_A) >> 8;
printf("base\t\t0x%x\t%d\n", base, base);
printf("limit\t\t0x%x\t%d\n", limit, limit);
printf("\n");
printf("G\t\t%d\t(0=bype, 1=4KB)\n", granularity);
printf("\n");
printf("P\t\t%d\n", present);
printf("DPL\t\t%d\n", dpl);
printf("S\t\t%d\t(0=system, 1=code or data)\n", system_type);
printf("TYPE_E\t\t%x\n", type_e);
printf("TYPE_ED_C\t%x\n", type_ed_c);
printf("TYPE_RW\t\t%x\n", type_rw);
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printf("TYPE_A\t\t%x\n", type_a);
printf("\n");
printf("E=0, data segment\n");
printf("ED=0, data segment\n");
printf("ED=1, stack segment\n");
printf("W=0, not writable\n");
printf("W=1, writable\n");
printf("\n");
printf("E=1, code segment\n");
printf("C=0, ingore privilege\n");
printf("C=1, use privilege\n");
printf("R=0, not readable\n");
printf("R=1, readable\n");
return EXIT_SUCCESS;
}
4、Linux是如何利用段机制又巧妙的绕过段机制的？在内核代码中如何表示各种段，查找
最新源代码并进行阅读和分析。
答：IA32规定段机制是不可禁止的，因此不可能绕过它直接给出线性地址空间的地址。万
般无奈之下，Linux的设计人员干脆让段的基地址为0，而段的界限为4GB，这时任意给出
一个偏移量，则等式为“0+偏移量=线性地址”，也就是说“偏移量＝线性地址”。另外由于段
机制规定“偏移量 < 4GB”，所以偏移量的范围为0H～FFFFFFFFH，这恰好是线性地址空间
范围，也就是说虚拟地址直接映射到了线性地址，我们以后所提到的虚拟地址和线性地址指
的也就是同一地址。看来，Linux在没有回避段机制的情况下巧妙地把段机制给绕过去了。
另外，由于IA32段机制还规定，必须为代码段和数据段创建不同的段，所以Linux必
须为代码段和数据段分别创建一个基地址为0，段界限为4GB的段描述符。不仅如此，由
于Linux内核运行在特权级0，而用户程序运行在特权级别3，根据IA32的段保护机制规定，
特权级3的程序是无法访问特权级为0的段的，所以Linux必须为内核和用户程序分别创建
其代码段和数据段。这就意味着Linux必须创建4个段描述符——特权级0的代码段和数据
段，特权级3的代码段和数据段。
5、为什么在设计两级页表的线性地址结构时，给页目录和页表各分配10位？如果不是这