EKSAMEN. Om eksamensoppgavene. Vekting av oppgavene. Emnekode og -navn: ITF22515 Operativsystemer med Linux. Dato go tid: 7.12.

Transkript

1 Om eksamensoppgavene EKSAMEN Emnekode og -navn: ITF22515 Operativsystemer med Linux Dato go tid: , 4 timer Fagansvarlig: Jan Høiberg Tillatte hjelpemidler: Alle skriftlige hjelpemidler er tillatt Sensurfrist: Resultater blir publisert i Studentweb. OM OPPGAVESETTET Dette oppgavesettet består av: En innledning med informasjon om oppgavesettet (siden som du nå leser). 8 eksamensoppgaver, nummerert fra 1 til 8, med flere mindre deloppgaver. 3 vedlegg, nummerert fra A til C. Vedlegg A skal brukes i oppgave 5, vedleggene B og C skal brukes i oppgave 8. En avsluttende side med et kommentarfelt, der du kan legge inn evt. kommentarer til oppgavene og til din egen besvarelse, f.eks. hvis du trenger å utdype noen svar, eller du har hatt tekniske problemer med programvaren for digital eksamen. Vekting av oppgavene De 8 eksamensoppgavene er vektet slik: 1. 10% 2. 10% 3. 10% 4. 5% 5. 20% 6. 20%

2 7. 10% 8. 15% Innen hver oppgave vektes alle deloppgaver likt. Flervalgsoppgaver med minuspoeng for feil svar Oppgavene 1 4 er alle flervalgsoppgaver med ulike delspørsmål: Hvert delspørsmål har fire svaralternativer, men bare ett av dem er riktig. Du skal for hvert av spørsmålene angi hvilket av de fire alternativene du mener er det riktige. Merk at et riktig svar på et delspørsmål gir ett poeng, mens et feil svar gir ett minuspoeng. Hvis du lar være å svare på et delspørsmål, gir dette null poeng: Det vil derfor ikke lønne seg å "gjette" på et alternativ hvis du ikke vet svaret på et delspørsmål, da dette sannsynligvis vil gi deg et minuspoeng. Det er da bedre å la delspørsmålet være ubesvart. I f.eks. oppgave 1 er det 10 nummererte delspørsmål. Du kan totalt score maksimalt 10 poeng i denne oppgaven, hvis alle svarene dine er riktige. Dårligste totale poengscore for oppgave 1 (og for hver av de andre tre flervalgsoppgavene) er null poeng. 1 Oppgave 1: Generelt om operativsystemer og Linux 1. En prosess er: Et program som er skrevet i et høynivåspråk og lagret på disk. De eksekverbare instruksjonene som er lagret i minnet (RAM). Et program som kjører, med alle tilhørende ressurser. Et ferdig kompilert program. 2. En page fault:

3 Skjer når en prosess leser/skriver fra/til en page som ikke er lagret i minnet. Er en feil på en bestemt side/page i minnet. Er lesing/skriving til/fra en page som tilhører en annen prosess. Skjer når en prosess leser/skriver fra/til en page i minnet. 3. Hvis vi sammenligner lagring på disk med lagring i minnet (RAM), hvilket av følgende utsagn om disken er ikke sant? Lagring på disk: Er permanent. Har lavere kostnad per byte. Har høyere lagringskapasitet. Gir raskere tilgang til data. 4. Etter å ha mottatt et avbrudd/interrupt fra en I/O-enhet, vil CPU en: Gi I/O-enheten kontrollen over adressebuss og databuss. Fullføre nåværende instruksjon og deretter starte avbruddsrutinen. Umiddelbart starte avbruddsrutinen som er angitt av interruptsignalet, uten å fullføre nåværende instruksjon. Stoppe en bestemt tid, f.eks. et mikrosekund. 5. Teknikken hvor man bruker datamaskinens systemklokke til å generere jevnlige avbrudd, slik at operativsystemet kan ta over kontrollen og tilordne CPU en til neste prosess som skal kjøre, kalles: Klokkefrekvens Time slicing Multithreading Multics 6. En av de vanlige strategiene som brukes for å håndtere køen av prosesser som venter på å få kjøre i CPU en(e) er:

4 Round robin Time slicing Multithreading Parallellprosessering 7. Hvilken programvarelisens brukes til å distribuere operativsystemet Linux? GNU General Public License World Wide Web Consortium Richard Stallmann s Church of Emacs Free Software Foundation 8. I 70-årene fikk kjøpere av operativsystemet BSD Unix et brev fra sjefsprogrammerer Bill Joy sammen med magnettapene som inneholdt selve operativsystemet. I dette brevet stod det bl.a. : "...this is just a tape of bits. Complaints should be directed to /dev/null..." Hva mente Bill Joy med dette? Kundene skulle sende klager med e-post til dev.null@bsdunix.org. Bill Joy ville personlig svare på alle klager. Kundene hadde tilgang til support 24/7. Klager fra kundene ville bare bli kastet i søppelkurven. 9. I hvilket programmeringsspråk er det meste av de sentrale delene av Linux skrevet? B Java Bourne Again Shell C 10. Hvilken fordel/hvilke fordeler oppnår vi ved å bruke virtuelt minne (virtual memory) i stedet for fysiske minneadresser?

5 Sikkerhet: Hver prosess ser bare sitt eget, isolerte minneområde. "Ubegrenset minne": Vi kan sette av mer minne til prosessene enn det som faktisk er tilgjengelig på systemet, ved å kombinere virtuelt minne med paging. Forenkling: Applikasjonene slipper å måtte håndtere et minne som er delt med andre prosesser. Alle fordelene angitt i de tre andre svaralternativene her. Maks poeng: 10 2 Oppgave 2: Linux-kommandoer og -verktøy Noen av spørsmålene i denne oppgaven er knyttet til katalogstrukturen i figur 1 nedenfor: Figur 1: Katalogstruktur 1. Du står i katalogen "Leksjon1" (se figur 1) og skal flytte deg til katalogen "Linux-kurset". Hvilken kommando vil ikke gjøre "Linux-kurset" til stående katalog?

6 cd../.. cd./.././../ cd /Linux-kurset cd ~/Linux-kurset 2. Du står i katalogen "Leksjon1" (se figur 1) og skal flytte deg til katalogen "Programmer". Hvilken kommando er riktig? cd../programmer cd../../programmer cd Programmer cd Linux-kurset/Programmer 3. Du står i katalogen "Leksjoner" (se figur 1) og skal uten å flytte deg slette katalogen "app1" med alt innhold. Hvilken kommando er riktig? rm -i../programmer/app1 rm../programmer/app1 rm -f../programmer/app1 rm -r../programmer/app1 4. Du står i katalogen "Leksjon4" (figur 1) og gir kommandoen cd /. Hvor havner du? I katalogen "Programmer". I rotkatalogen på Linux-systemet. I katalogen "Leksjoner". I hjemmekatalogen din. 5. Hvilken kommando kan brukes til å skrive ut en fil med én "side" av gangen?

7 more page sed grep 6. Hvilken av disse kommandoene vil starte programmet xclock i bakgrunnen? xclock > xclock & xclock bg xclock > bg 7. Hva utføres når følgende sammensatte Linux-kommando kjøres? : cat < datafil-1 tee datafil-2 > datafil-3 Filen datafil-1 skrives ut til standard output. Filen datafil-2 skrives ut til standard output og kopieres også til datafil-3. Filen datafil-1 kopieres til begge filene datafil-2 og datafil-3. Filen datafil-1 legges til på slutten av filen datafil Hva utføres når følgende sammensatte Linux-kommando kjøres?: ps aux grep "^$USER" wc -l Antall prosesser som kjører programmet grep skrives ut. Antall prosesser som eies av innlogget bruker skrives ut. Info. om ressursbruk for alle prosesser som kjører programmet grep skrives ut. Info. om ressursbruk for alle prosesser som eies av innlogget bruker skrives ut.

8 9. Hvilken av disse fire kommandoene lager en kopi av filen mintekst.txt? cat mintekst.txt > mintekst2.txt ls mintekst.txt > mintekst2.txt cat mintekst.txt > mintekst.txt mv mintekst.txt mintekst2.txt 10. Hva blir output av følgende bash-kommando?: echo "en to tre" sort grep to grep tre en tre en to en to tre to tre Maks poeng: 10 3 Oppgave 3: Filer og filhåndtering i Linux 1. Hvilken kommando brukes til å endre navn på en fil? chnm cp mv ren 2. Hvilken ekstra informasjon (i tillegg til filnavnet) gir kommandoen ls når du bruker opsjonen -i?

9 GID id til gruppen som filen er tilknyttet. UID id til eier av filen. Inode-nummeret til filen. PID id til prosessen som opprettet filen. 3. Du gir kommandoen chmod 771 minfil. Deretter bruker du kommandoen ls -l til å se på tilgangsrettighetene til filen minfil. Hva ser du? r-- rwxrwxr-- rwxrwx--x rw-rw---x 4. Hva brukes vanligvis systemkatalogen /usr til i Linux? Her legges informasjon om alle brukere på systemet. Det finnes ingen slik katalog på Linux-systemer! Her finner man hjemmekatalogen til alle brukere. Her legges vanlig programvare/applikasjoner som brukes av vanlige brukere. 5. Du ser at to filer, som ligger i to forskjellige kataloger, har samme inodenummer. Det betyr at: De to katalogene inneholder hver sin symbolske (soft) link til samme fil. De to filene har samme eier. De to filene har samme gruppetilhørighet. De to katalogene inneholder hver sin harde link til samme fil. 6. Hva er en "skjult fil" ("hidden file") i Linux?

10 En fil der filnavnet starter med tegnet. (punktum). En fil som har file mode 000, dvs at tilgangsrettighetene har koden En fil der filnavnet starter med tegnet - (minus). En fil som ligger i en katalog med katalognavnet hidden. 7. Hva skjer dersom du sletter den filen som en symbolsk (soft) link refererer til? Linken slettes automatisk. Linken blir ikke slettet, og kan brukes igjen hvis filen gjenopprettes. Linken blir ikke slettet, men kan aldri mer brukes til noe. Filen kan ikke slettes før linken er slettet. 8. Du vil gi deg selv som eier alle rettigheter til filen min_fil.txt, mens ingen andre brukere skal få noen rettigheter. Hvilken av kommandoene nedenfor gjør ikke dette? chmod 700 min_fil.txt chmod 711 min_fil.txt chmod u+rwx,og-rwx min_fil.txt chmod u=rwx,og= min_fil.txt 9. Hvor lagres navnet på en fil i et Linux-system? I en egen tabell som inneholder alle filnavn på hele systemet. I katalogfilen som representerer katalogen der filen ligger. I en inode sammen med øvrige metadata for filen. Internt i systemprogrammet som startes med kommandoen ls. 10. To ls - kommandoer på en Linux-maskin gir disse resultatene: $ ls -la /

11 drwxr-xr-x 20 root root 1024 Jan 22 18:01. drwxr-xr-x 2 root root 2048 Jul bin drwxrwxrwx 313 root root Feb 18 13:35 tmp $ ls -l /bin/uname -rwxr-xr-x 1 root root Jul /bin/uname Hvilken av de fire følgende Linux-kommandoene vil da ikke gi en melding som "Permission denied" eller lignende når de blir utført av en vanlig bruker?: cp /bin/uname / mv /bin/uname /tmp /bin/uname chmod 700 /tmp Maks poeng: 10 4 Oppgave 4: Drift og systemadministrasjon 1. Hva heter standard kommandolinjeverktøy for å legge til brukere? useradd usertables usergenerator userplus 2. Hvorfor er det vanligvis en dårlig idé å skrive kommandoen kill -9 1 som root? Du kan fysisk ødelegge SSD-disken i maskinen. Alle programmene på maskinen din stopper umiddelbart siden du dreper prosessen som er ansvarlig for å starte alle andre prosesser. Det er bedre å bruke kommandoen killall når man skal drepe prosesser identifisert med PID. Kommandoen kill finnes ikke.

12 3. Hva er primærfunksjonen til filsystemet initramfs? Inneholder alle manualsidene du trenger for å kunne lære deg hvordan du initialiserer ditt første Linux-system. Inneholder konfigurasjon og ekstra kjernemoduler for å sette opp disker og annet for å kunne boote opp på riktig måte inn i et fungerende Linux-system. Det har ingen funksjon lenger, læreboka er utdatert. Inneholder krypteringsnøkler for å øke beskyttelsesnivået på Linux-serveren. 4. Hva er konfigurasjonskatalogene for nettverkskonfigurasjonen til henholdsvis RedHat, Debian og Ubunto ( systemd )? /etc/sysconfig/network-scripts, /etc/network og /etc/netplan /etc/netconfig/scripts, /etc/networking og /etc/systemd/netscripts /usr/local/etc, /etc/debianconfig/network og /etc/systemd/netscripts /usr/local/etc, /etc/debianconfig/network og /etc/netplan 5. Hvorfor er det vanligvis en dårlig idé å bruke xinetd? xinetd har en kommersiell lisens basert på antall connections til tjenesten du vil presentere for brukerne dine, så å bruke den til andre ting enn veldig definerte oppgaver medfører store kostnader. Denne servicen vedlikeholdes ikke lenger så du får ikke sikkerhetsoppdateringer. xinetd starter vanligvis en ny prosess for hver connection til f.eks en webserver, noe som både kan forårsake for mange prosesser samt at det tar lang tid før klienten får kontakt med webserverprosessen. xinetd må kompileres fra kildekoden da den ikke finnes som ferdig pakke i pakkebehandleren (yum/apt) i Linux-distribusjonen. Maks poeng: 5

13 5 Oppgave 5: Regulæruttrykk a. Skriv et regulæruttrykk som matcher alle de fem tekststrengene i venstre kolonne, men ingen av de fire tekststrengene i høyre kolonne: "pit" "spot" "spate " "slap two" "respite" "pt2" "Pot" "peat" "part" Svar: b. Hvilke av følgende 7 strenger matcher dette regulæruttrykket?: "[a-z]+[\.\?!]" 1. "battle!" 2. "Hot" 3. "green" 4. "swamping." 5. "jump up." 6. "undulate?" 7. "is?." Det er her tilstrekkelig å bare angi nummeret på de strengene som matcher. Svar: c. Skriv en sammensatt shellkommando som: Leser linjer med tekst fra standard input. Skriver ut igjen til standard output bare de linjene som inneholder ett eller flere av disse fire ordene: Linux Unix Microsoft Windows I output skal ordene Linux og Unix skrives ut med tegnet * (stjerne) foran og bak ordet, mens ordene Microsoft og Windows

14 begge skal erstattes med ordet MALWARE. Et eksempel på input og utskrift er gitt i vedlegg A. Svar: Maks poeng: 20 6 Oppgave 6: Shellprogrammering 1 a. Følgende shellprogram er gitt: #!/bin/bash n=0 cat while read line do ((n++)) echo "$n: $line" done Anta at programmet ovenfor er lagret på den eksekverbare filen myprog, og at filen gammelfil er en eksisterende ikke-tom tekstfil. Hva er innholdet av filen nyfil etter at følgende kommando er kjørt?:./myprog < gammefil > nyfil Svar: b. Hva utføres av dette shellprogrammet?: #!/bin/bash [ $# -eq 0 ] && dir="." [ $# -eq 1 ] && dir=$1 [ $# -gt 1 ] && { echo "Usage: $0 [directory]"; exit 1; }

15 [! -d "$dir" -o! -r "$dir" ] && \ { echo "$0: '$dir' is not a readable directory"; exit 1; } cd "$dir" maxsize=0 maxfilename= for filename in * do size=`stat -c "%s" "$filename"` if [ $size -gt $maxsize ] then maxsize=$size maxfilename="$filename" fi done echo "`pwd`/$maxfilename: $maxsize" Svar: Maks poeng: 20 7 Oppgave 7: Shellprogrammering 2 Skriv et program i Bourne Again Shell med en "evig løkke", som skal ha et filnavn som parameter og som ikke skal kunne stoppes med Ctrl-C av bruker. Programmet skal sjekke, en gang i minuttet, om den angitte filen endrer størrelse. Hvis filstørrelsen forandrer seg, skal programmet avslutte med en melding om at filen er endret. Programmet skal terminere med feilmelding hvis det oppdages feil i parameter.

16 Svar: 1 Maks poeng: 10 8 Oppgave 8: C-programmering a. Hva gjør dette C-programmet?: #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(int argc, char *argv[]) { char *cmd; int stat; if (argc!= 2) { printf("usage: %s command\n", argv[0]); exit(1); } cmd = argv[1]; stat = system(cmd); printf("\"%s\" returned %d\n", cmd, stat);

17 } Biblioteksfunksjonen system som brukes i koden ovenfor, er beskrevet i vedlegg B. Svar: Svar: b. Et C-program er gitt i vedlegg C. 1. Hva skrives ut av programmet i vedlegg C når det kjøres? 2. Hva må endres for at programmet skal fungere slik kommentarene sier at det skal? Svar: Maks poeng: 15 Vedlegg A

18 Eksempel på input og utskrift for oppgave 5 c) Input: If macos and Linux are based on Unix, then what is Windows based on and why was it implemented like this by Bill Gates? There's a huge amount of path dependency in how Windows, OS X and Linux came to exist as they are. In Bill Gates s initial strategy, devised in the 1970s, Unix was to be the core of the Microsoft platform. Microsoft s version of Unix, called Xenix, was first released in 1980 (before MS-DOS). It rapidly became the most popular variant of Unix, but like all Unix systems, it required much more advanced hardware than low-end operating systems like CP/M. Utskrift: If macos and *Linux* are based on *Unix*, then what is MALWARE based on amount of path dependency in how MALWARE, OS X and *Linux* came to exist *Unix* was to be the core of the MALWARE platform. MALWARE s version of *Unix*, called Xenix, was first released in 1980 (before MS-DOS). It rapidly became the most popular variant of *Unix*, but like all *Unix* Vedlegg B Utdrag av manual for C-funksjonen system, for oppgave 8 a) SYSTEM(3) Linux Programmer's Manual SYSTEM(3) NAME system - execute a shell command SYNOPSIS #include <stdlib.h> int system(const char *command); DESCRIPTION The system() library function uses fork(2) to create a child process that executes the shell command specified in command. If command is NULL, then system() returns a status indicating whether a shell is available on the system

19 RETURN VALUE The return value of system() is one of the following:... * If all system calls succeed, then the return value is the termination status of the child shell used to execute command. (The termination status of a shell is the termination status of the last command it executes.) CONFORMING TO POSIX , POSIX , C89, C99. Vedlegg C Et C-program, for oppgave 8 b) #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define N void minmax(int A[], int n, int min, int max) { } /* * Finner minste og største verdi i en array A * * n: Lengde av array * min: Minste verdi i A * max: Største verdi i A */ int i; min = max = A[0]; for (i = 1; i < n; i++) { if (A[i] < min) min = A[i]; if (A[i] > max) max = A[i]; } int main() { /* * Skriver ut det minste og største av N tilfeldige heltall.

20 } */ int i, min = 0, max = 0; int A[N]; for(i = 0; i < N; i++) A[i] = random(); minmax(a, N, min, max); printf("min: %d Max: %d\n", min, max); Egne kommentarer Her kan legge inn evt. kommentarer til oppgavene og til din egen besvarelse, f.eks. hvis du trenger å utdype noen svar, eller du har hatt tekniske problemer med programvaren for digital eksamen.