嵌入式经典面试题之操作系统（一）

文章目录

    • 1 请你说说常用的Linux命令有哪些？
    • 2 在linux中如何创建一个新的目录？
    • 3 Linux中查看进程运行状态的指令、tar解压文件的参数。
    • 4 在linux中，文件权限如何修改？
    • 5 怎样以root权限运行某个程序？
    • 6 在linux里如何查看一个进程?
    • 7 在Linux里如何看带关键字日志文件？
    • 8 在Linux中修改主机名的命令是什么？
    • 9 简述GDB常见的调试命令？什么是条件断点？多进程下如何调试？

1 请你说说常用的Linux命令有哪些？

  • ls：列出目录内容
ls -l
ls -a
  • cd：切换目录
cd /path/to/directory
  • pwd：显示当前工作目录
pwd
  • mkdir：创建目录
mkdir new_directory
  • rm：删除文件或目录
rm file.txt
  • cp：复制文件或目录
cp source.txt destination.txt
  • mv：移动或重命名文件
mv oldname.txt newname.txt
  • find：查找文件
find /path -name "filename"
  • cat：查看文件内容
cat file.txt
  • chmod：修改文件权限
chmod 777 file.sh
  • chown：更改文件所有者
  • ps：显示当前进程
ps aux
  • top：动态显示系统任务
  • kill：终止进程
kill PID
  • jobs：显示后台任务
  • bg和 fg：后台和前台控制
  • whoami：显示当前用户
  • who：显示登录用户
  • useradd / userdel：添加和删除用户
  • passwd：更改密码
  • uptime：查看系统运行时间
  • uname：查看系统信息
  • reboot / shutdown：重启和关机
  • tar：打包和解包
tar -czvf archive.tar.gz file.txt
tar -xzvf archive.tar.gz
  • zip 和 unzip：压缩和解压缩
zip archive.zip file.txt
unzip archive.zip

2 在linux中如何创建一个新的目录？

语法如下：

mkdir 新目录名

例子：比如我们要创建一个创建一个名为 game 的新目录：

mkdir game

比如你想一次创建多个目录：

mkdir game1 game2 game3

比如你想创建一个嵌套目录（创建父目录及其子目录），那我们可以使用 -p 选项：

mkdir -p parent/child/grandchild

这个命令会创建 parent 目录，里面有 child 目录，而 child 目录下会有 grandchild 目录。如果父目录不存在，-p 会自动创建它们。

3 Linux中查看进程运行状态的指令、tar解压文件的参数。

在Linux中，可以使用以下指令查看进程的运行状态：

top命令

用于实时监视系统的进程活动和系统资源使用情况。在终端中运行top命令，可以查看进程的CPU占用、内存占用、运行时间等信息。

ps 命令

ps 是查看当前进程的基本命令。常用的参数有：

  • ps aux：显示所有进程，包括其他用户的进程。
  • ps -ef：显示系统中的所有进程，类似 ps aux。

对于tar解压文件，可以使用以下参数：

  • x：表示解压文件。
  • v：可选参数，表示显示详细的解压过程。
  • f：后面接需要解压的文件名。
  • z：可选参数，用于解压gzip格式的文件。
  • j：可选参数，用于解压bzip2格式的文件。
  • C：指定解压目录，后面接目标目录。

例如，使用以下命令解压一个tar文件：tar -xvf file.tar

如果需要解压一个gzip格式的tar文件，可以使用以下命令：tar -xzvf file.tar.gz

4 在linux中，文件权限如何修改？

在说明文件权限修改之前我们简单先说说这些代表什么意思， chmod 是一个命令，用来修改文件和目录的权限。 读 ®、写 (w) 和 执行 (x)分别代表文件权限，而这些权限分别赋予 用户 (user)、用户组 (group) 和 其他用户 (others)。

查看权限：使用 ls -l 命令查看文件和目录的权限：

ls -l file.txt

输出类似：

-rwxr-xr--  1 user group  size date file.txt

权限字段中的每个字符表示不同的用户权限。

修改权限：数字 4 表示读（r），2 表示写（w），1 表示执行（x）。将数字相加表示不同的权限组合。常见权限组合：

r--4只读
rw-6读写
rwx7读写执行

例子：

  1. 赋予用户可读写，用户组和其他人只读
  2. 赋予所有人读写执行权限
  3. 用户读写执行，用户组读执行，其他用户只读

递归修改目录权限：使用 -R 参数可以递归修改目录及其所有子目录和文件的权限：

chmod -R 755 /path/to/directory

5 怎样以root权限运行某个程序？

使用 sudo 运行程序：sudo允许授权用户以超级用户权限执行命令。

用法：

sudo chown root app(文件名)
或
sudo chmod u+s app(文件名)

使用 su 切换到 root 用户：su命令可以切换到另一个用户，通常用于切换到 root 用户，执行完命令后，返回普通用户模式。

用法：

su -

（注意，- 表示切换到 root 用户并加载 root 用户的环境变量）

启用 root 用户：有些 Linux 发行版（如 Ubuntu）默认禁用 root 用户，使用 sudo 来进行权限管理。如果需要启用 root 用户，可以运行：

sudo passwd root

然后输入新密码来启用 root 用户。

6 在linux里如何查看一个进程?

  • ps aux | grep process_name：查找并显示特定进程。
  • top：实时显示进程，适合动态查看。
  • htop：增强版 top，有图形化界面，便于操作。
  • pgrep process_name：查找进程的 PID。
  • pidof process_name：查看指定进程的 PID。
  • lsof -i :port：查看占用特定端口的进程。
  • pstree：查看进程的树状结构，显示父子进程关系。

7 在Linux里如何看带关键字日志文件？

  • grep "关键字" /path/to/logfile：基本查找。
  • grep -n "关键字" /path/to/logfile：显示行号。
  • grep -i "关键字" /path/to/logfile：忽略大小写。
  • grep -A N "关键字" /path/to/logfile：显示匹配行之后 N 行。
  • grep -B N "关键字" /path/to/logfile：显示匹配行之前 N 行。
  • grep -r "关键字" /path/to/directory：递归搜索目录中的日志文件。

接下来我们在对grep命令的一些补充，grep 是 Linux 和类 Unix 系统中一个非常强大的命令行工具，用于在文件中搜索文本，尤其擅长使用正则表达式来进行复杂的模式匹配。

用法：

grep [选项] '模式' 文件
  • 模式：表示你要查找的文本或正则表达式。
  • 文件：你要搜索的文件，支持多个文件。

例子：查找文件 file.txt 中所有包含 “game” 的行：

grep "game" file.txt

常用选项grep 提供了许多选项来增强其功能，以下是一些最常用的选项：

-i：忽略大小写

  • 默认情况下，grep是区分大小写的。如果希望忽略大小写，可以使用 -i 选项。
grep -i "game" file.txt

-n：显示行号

  • 使用 -n 可以显示匹配行的行号，帮助快速定位。
grep -n "game" file.txt

-v：反向匹配

  • -v选项表示显示不匹配的行，即排除掉匹配指定模式的行。
grep -v "game" file.txt

-l：只显示文件名

  • -l选项让 grep 只显示包含匹配模式的文件名，而不显示匹配的内容。
grep -l "game" *.txt

-r 或 -R：递归查找

  • -r 或 -R 选项让 grep 在目录中递归地搜索所有文件。
grep -r "game" /path/to/directory

-c：只显示匹配行的计数

  • -c 选项可以统计匹配模式的行数，而不是显示匹配的行内容。
grep -c "game" file.txt

-w：匹配整个单词

  • -w 选项可以确保匹配的模式是整个单词，而不是模式的一部分。
grep -w "game" file.txt

-A N：显示匹配行及其之后的 N 行

  • -A 选项显示匹配行后面 N 行内容，常用于查看上下文。
grep -A 2 "game" file.txt

-B N：显示匹配行及其之前的 N 行

  • -B 选项显示匹配行前面 N 行内容。
grep -B 2 "game" file.txt

-C N：显示匹配行及其前后各 N 行

  • -C 选项显示匹配行前后各 N 行内容，便于查看上下文。
grep -C 2 "game" file.txt

--color：高亮显示匹配结果

  • 使用 --color 选项可以高亮显示匹配的关键字，便于阅读。
grep --color "game" file.txt

正则表达式支持：

  • .：匹配任意单个字符。
  • \*：匹配零个或多个字符。
  • ^：匹配行的开始。
  • $：匹配行的结束。
  • []：匹配字符集中的任何一个字符。
  • |：表示“或”，用于选择多个模式。
  • ()：分组，用于组合多个模式。

例子：

  • 查找以 “game” 开头的行：
  • 查找以 “apple” 或 “banana” 开头的行：
  • 查找包含数字的行：

8 在Linux中修改主机名的命令是什么？

（1）使用 hostnamectl 命令

修改主机名：

sudo hostnamectl set-hostname 新主机名

例子：

sudo hostnamectl set-hostname mynewhostname

这将更改系统的主机名，并且通常不需要重启。请注意，在某些系统上，修改主机名后可能需要重启系统才能使更改生效。

查看当前主机名：

hostnamectl

这个命令会输出类似以下内容：

Static hostname: mynewhostnameIcon name: computer-vmChassis: vmMachine ID: xxxxxxxxBoot ID: xxxxxxxxOperating System: Ubuntu 20.04 LTSKernel: Linux 5.4.0-80-genericArchitecture: x86-64

（2）修改 /etc/hostname 文件

例子：

  1. 使用编辑器打开 /etc/hostname 文件：
  2. 修改文件中的主机名为新的主机名，保存并退出。
  3. 为了让主机名生效，还需要修改 /etc/hosts 文件。在文件中，找到以下行并将主机名更新为新的名称：修改为：
  4. 重启系统或使用以下命令让主机名更改生效：

（3）使用 hostname 命令

hostname 命令也可以用来临时更改主机名，但这种更改在重启后会丢失。

临时修改主机名：

sudo hostname 新主机名

例子：

sudo hostname mynewhostname

9 简述GDB常见的调试命令？什么是条件断点？多进程下如何调试？

启动GDB

  • 启动 gdb 并加载指定的程序。例如：
gdb ./myprogram

设置断点

  • 断点是程序执行到某一特定位置时会停止执行，允许你检查程序状态（例如变量值、内存等）。
  • break 或 b：设置断点。可以在指定函数名或行号处设置断点。
break main       # 在 main 函数处设置断点
break 50        # 在第 50 行设置断点

删除断点

  • delete 或 d：删除所有或指定的断点。
delete      # 删除所有断点
delete 1    # 删除编号为 1 的断点

启动程序

  • run 或 r：开始运行程序，直到程序遇到断点或完成。

单步调试

  • next 或 n：执行当前行，跳过当前行中调用的函数，进入下一行代码。
  • step 或 s：逐过程执行，进入函数内部，逐行调试函数内部的代码。
  • finish：在当前函数执行完毕后，返回到调用该函数的地方。

继续执行程序

  • continue 或 c：继续程序的执行，直到遇到下一个断点或程序结束。

查看当前堆栈信息

  • backtrace 或 bt：查看当前的函数调用堆栈（栈回溯），有助于定位程序错误位置。
  • backtrace N：显示最近的 N 层堆栈信息。

查看和修改变量值

  • print 或 p：查看变量的值。
print x         # 查看变量 x 的值
print myfunc()  # 查看函数调用的返回值

set：修改变量的值。

set variable x = 10   # 将 x 的值设置为 10

查看源代码

  • list 或 l：显示当前执行位置附近的源代码。
  • list 结合行号或函数名：查看特定函数或行附近的代码。

查看和修改内存

  • x：查看内存内容，按指定格式输出内存。

查看程序运行状态

  • info：查看程序状态、变量值、寄存器值等。 info locals：显示当前函数的局部变量。info registers：显示当前寄存器的值。info threads：查看当前程序中的线程信息。

设置和显示条件断点

  • watch：设置条件断点，观察某个变量的变化。
  • info watchpoints：查看所有设置的 watchpoints。

查看内存泄漏

  • malloc 和 free：用来查看内存分配和释放的情况（如果启用了相应的调试选项）。

退出 GDB

  • quit 或 q：退出 GDB。

条件断点

  • 条件断点是指断点只有在特定条件满足时才会触发。
  • break 设置条件断点 通过在设置断点时添加条件，可以只在特定条件为真时停止程序。

例子：

break myfunc if x > 10

这表示只有当 x > 10 时，程序会在 myfunc 函数入口处暂停。

  • 多条件断点： 你可以结合多个条件，使用 && 或 || 来设置复杂的条件断点。

例子：

break myfunc if (x > 10 && y < 5)

这个断点会在 myfunc 函数入口处，且 x > 10 且 y < 5 时生效。

多进程下的调试

  • 在调试涉及多个进程（如多线程程序、父子进程或多进程应用）时，GDB 提供了一些特别的功能来帮助调试这些进程。

调试多进程应用

当程序创建多个子进程时，可以使用 GDB 进行进程间的调试。每个进程都会有一个唯一的进程 ID（PID）。

  • info inferiors：显示所有的子进程。
  • inferior：切换到指定的进程进行调试。
  • attach：将 GDB 附加到已经存在的进程。
  • detach：从当前进程中分离（不再调试当前进程）。

调试多线程程序

  • 在多线程程序中，GDB 允许你调试特定的线程。
  • info threads：列出所有线程的信息，包括线程号和状态。
info threads
  • thread：切换到指定线程进行调试。例如，切换到线程5：
thread 5
  • break 设置线程特定断点：你可以设置仅在特定线程上触发的断点。
break myfunc if pthread_self() == 5

使用 set follow-fork-mode 调试父子进程

  • set follow-fork-mode parent：当 fork() 被调用时，GDB 会继续调试父进程。
  • set follow-fork-mode child：当 fork() 被调用时，GDB 会继续调试子进程。

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