CSE hands-on#2 The UNIX Time-Sharing System

古城微笑少年丶 2022-08-07 10:45 17阅读 0赞

这次hand-on的主题是Unix Shell上的简单操作，对每道问题尽量使用一条指令完成要求，推荐使用cat, fmt, grep, head, ls, ps, sort, tail, top, wc, yes这几个指令。

这次作业的题目顺序很不错，刚好可以对大量基础指令有一个基本的认识，下面是题目。

Question1:列出所有在运行中的程序（按command排序）

ps -A --sort=cmd

ps -A可以显示所有运行中进程，后加--sort=xxx，可按xxx属性排序

Question 2:打开/usr/share/dict/words，会发现一大串单词，以换行符间隔，输出不包含字母a、e、i、o、u的单词数

cd /usr/share/dict; cat words| grep \[aeiou\] -v | wc -w

注意;间隔的指令，是按顺序执行，用|间隔的指令基本是同步执行。

开头是cd xx进入到该目录；

cat words打开文件words

grep \[aeiou\]表示查找包含a,e,i,o,u的字母，加上-v输出排除的是结果，既不包含aeiou的字母

wc计算指定文件的字节数(-c)、行数(-l)、字符数(-m)、字数(-w)（由空格等分隔开来的单词）等，所以此处用wc -w

所以顺序是打开文件、检索目标单词、计算词数，得到结果。

Question 3:将以下矩阵打在屏幕上：

1 0 1 0 1
    0 1 0 1 0
    1 0 1 0 1
    0 1 0 1 0
    1 0 1 0 1
    0 1 0 1 0

此题无意义，可以用循环，但更方便的s=前两行，然后用echo $s$s$s来输出结果

Question 4:在/etc文件夹下，输出包含.conf的文件中最小的五个文件，按文件大小升序。

按顺序思考：我们先用cd进入目录，后用ls指令可以输出当前目录下的文件及大小，然后grep .conf可搜索名字中有.conf的文件，

用sort -n可按数值排序，最后head -5限制输出前五个结果，所以有以下指令：

cd /etc; ls -s| grep .conf|sort -n| head -5

Question 5:``

`tom@tom-pc $ ls | head -1  tom@tom-pc $ ls > temp; head -1 < temp`在/etc下运行这两条指令有什么结果？有什么区别？第二条指令会引发什么问题？

第二条指令失败，提示temp : Permission denied（由于权限问题）。如果第二条指令是可以执行的，那么应该两条指令的结果相同。因为使用分号来分隔两个句子，所以两个句子应该是严格按照顺序执行的。如果要说会引发什么问题的话，最直观想到的是，原本在文件夹下的temp文件将被改变；其次，如果文件夹或temp是只读的话，操作将不成功；而且事后可能要删除多余的temp文件。

这里有一段操作：新建myyes文件

#!/bin/sh
    
    echo y
    sleep 1
    echo n

`然后打以下指令给予myyes权限（似乎是）：`

`tom@tom-pc $ chmod a+rx myyes`之后分别尝试以下两条指令：

`tom@tom-pc $ (./myyes ; ./myyes) > temp3  tom@tom-pc $ (./myyes & ./myyes) > temp4`

Question 6:比较两个temp文件，基于你在UNIX的IO理解，将会有什么区别？为什么？是否符合预期？

答案：

用&的结果是y yn n，用;分隔的结果是y n y n。符合我的预期，因为;是按顺序执行命令的，而&间隔开来的命令将同时执行两个命令。

Question 7:为什么Unix作者不将offset作为一个变量给read and write？

这题要求读完论文后给出结果，所以我的理解可能不大正确，只好凭感觉写了以下答案：

首先作者有提及在random i/o中可用seek函数改变其offset，为了方便可以使用其它的I/O。其次read and write不必要将offset作为一个变量提供给我们，可以通过read和write同步向后读buffer和写buffer来改变它的offset。

新建一个文件夹，使用ls -a -l查看（-a可以强迫出现平时不出现的文件），可以发现.和..文件夹

Question 8:转到.文件夹发生了什么？转到..文件夹呢？

这是Linux的设定，用.来表示当前文件夹，..表示上一层目录，所以给出答案：

cd .停留在当前目录，cd ..返回上一层目录。

Question9:写一个你可能用到'.'文件夹的例子？

在执行一个文件时（例如exp)，我们使用./exp，意思就是运行当前目录下的exp文件（./在此处的作用就是指明当前目录）。stat .的作用似乎也是查询.文件夹的信息（既当前目录的信息）。

> `tom@tom-pc $ stat . tom@tom-pc $ touch foo bar tom@tom-pc $ ls tom@tom-pc $ stat .`

Question10:两次stat发生了什么变化？

stat .可以显示当前目录的信息，包括链接数，访问、修改、属性修改时间。新建了文件后当前目录等于被修改了，所有有答案：

access，modify和change的时间变了，原因是查询的文件夹（既当前文件夹）被修改了，而这三项指的是文件最近一次访问、内容修改、属性修改的时间，所以很自然的在touch后数值变了。

> ``
> 
> > `tom@tom-pc $ mkdir baz tom@tom-pc $ stat .`

Question11:stat结果发生了什么变化以及为什么？为什么link count只在新建文件夹时变化？

modify和change记录的时间以及link数变了。modify和change改变是因为在文件夹下进行了操作（新增baz子目录），而link的改变是因为出现了新目录。原因似乎是新的子目录下也会包含有".."，指的是这个子目录的上一级目录（既当前目录）的链接，所以当前目录链接数加1。

此处介绍过长，直接粘贴过来：

First stat your file foo and read the output information. Then create a hard-link named foo-lnk and stat both foo andfoo-lnk.

> `tom@tom-pc $ stat foo tom@tom-pc $ ln foo foo-lnk tom@tom-pc $ stat foo tom@tom-pc $ stat foo-lnk`

Note that everything about foo and foo-lnk is identical except for their names. If you modify foo you will see the modifications in foo-lnk.

> `tom@tom-pc $ echo Hello >> foo tom@tom-pc $ cat foo-lnk`

Now create a symbolic link to foo and note that the symbolic link differs from the original file in several ways. Creating the symbolic link does not increase the link count of foo and the symbolic link does not share an inode with foo.

`tom@tom-pc $ stat foo tom@tom-pc $ ln -s foo foo-slnk tom@tom-pc $ stat foo tom@tom-pc $ stat foo-slnk`

Question12: One reason for supporting symbolic links is to allow linking from one disk to another disk, but you can also create a symbolic link to a file on the same disk. Name one advantage and one disadvantage of using symbolic links on the same disk.

题目描述说，使用软链接的一大好处是可以跨disk，但有时我们也能在同一个disk下建软链接，那么这样有什么优势呢：

新建一个软链接的优势是不占据什么空间，可以随意的将一些常用的东西放到想要的位置，或拥有多个名字（多个链接）。而坏处是，链接所包含的那个目录或文件可能是不存在的，或者说：原文件一旦被删除，软链接就作废了（并且不会跟着原文件被删除，还保留在原处）。

Now change your shell to sh with the command:

> `tom@tom-pc $ sh`

Then let's prepare our environment for some funny things:

> `tom@tom-pc $ mkdir -p a/b tom@tom-pc $ touch a/b/c tom@tom-pc $ mkdir d && ln -s ../a/b d/e tom@tom-pc $ cd d/e tom@tom-pc $ ls`

We'll get *c*, which is under *a/b* directory. Then, let's get ".." involved:

> `tom@tom-pc $ ls .. tom@tom-pc $ cd ../b`

Question13: What happened? Why?

进入sh模式以后据说会有微小的差别，但是完全不懂具体有什么区别，所以我按步骤完成后就随便猜了：

ls ..的结果是出现目录b，因为当前所处的是一个软链接a/b，所以..实际指向的是a目录。至于cd ../b，在sh中找不到该目录，但在原先的bash中是转到了a/b的位置上。原因大概是sh中cd ..是单纯的返回上一层目录，既回到d目录下，而非通过..的路径来得到位置。

现在用exit退出sh模式，回到bash，再尝试以上命令行，发生了变化。

Question14:How would you change the file system to make this command (`cd d/e; cd ../b`) actually change to your current working directory (*a/b *or equally *d/e*)?

这道题完全不懂在问什么，继续编答案：

用在d目录下查找软链接e的原始地址可用ls-l e得到xx，得到后直接cd xx就转到原始地址去了。

Question15:What happened to ls? Why isn't it listing files like it did before? (Hint: set your path back to its original state: `export PATH=$OLDPATH`)

这道是娱乐题，事先进行了一大段操作，改变了PATH的值，直接给出答案吧：

因为PATH值变了，变成".:xxxx:xxxx……"这样的格式。当我们运行指令时，将按path中按:分隔开的目录查找该指令，由于PATH的第一个目录变成了.目录（既当前目录），而当前目录下又有ls文件，所以就运行了/toy/ls这段小程序。

Question16:What does 1 represent in the first argument of write?

前面有一大段引导，用strace ls，出现了一大段文件，其中write(..)中有一个数字1，问表示什么。根据上学期的ICS课程，这里的1大概是默认的stdout（0是stdin，2是stderr)：

指的是输出在stdout（fd=1）上，既此处屏幕上。

至此终于结束了这次hands-on