C C · 30 вопросов · ~85 мин · ⏱ Таймер 25:00 · Сложный ·

Процессы и каналы POSIX

Тест проверяет жизненный цикл процессов POSIX: fork и exec, наследование дескрипторов, потоковую природу pipe, сбор статусов, диагностику зависаний и безопасный запуск без оболочки.

Отвечено: 0 из 30

⏱ --:--

💡 Инструкция: Выберите один ответ из пяти. На 30 вопросов отведено 85 минут. Код читайте построчно: часть заданий проверяет вывод, часть — поиск дефекта, переносимость и безопасное исправление. После завершения откроются объяснения и профиль по 6 темам.

Вопрос 1 из 30

Сколько раз будет напечатано `X`, если оба fork успешны?

fork();
fork();
printf("X\n");

2 4 3 8 1

Вопрос 2 из 30

Почему строка может попасть в файл дважды после `fork`?

printf("начало");
pid_t p=fork();
if(p>=0) exit(0);

Буфер `stdio` копируется при `fork`, и оба процесса могут затем его сбросить Файловая система сама дублирует запись при появлении второго процесса `fork` повторно выполняет последний вызов `printf` в дочернем процессе Стандартный вывод всегда небуферизован, поэтому причина только в двух явных вызовах `waitpid` воспроизводит вывод завершившегося потомка при получении статуса

Вопрос 3 из 30

Как отличить ветвь дочернего процесса?

pid_t p=fork();
if(p==0){ /* child */ }
else if(p>0){ /* parent */ }
else { /* error */ }

Адрес локальной переменной после `fork` различается и однозначно указывает ветвь Ветвь определяют по `getppid()`: ноль означает дочерний процесс Нужно проверить `errno`: нулевое значение соответствует дочернему процессу В дочернем процессе `fork` возвращает PID родителя, а в родительском — ноль Дочерний процесс получает 0, родитель — PID ребёнка, а ошибка обозначается значением -1

Вопрос 4 из 30

Как ведёт себя память обычных переменных после успешного `fork`?

int x=1;
if(fork()==0) x=9;
else sleep(1);
printf("%d\n",x);

Они разделяют один стек, но имеют отдельные глобальные данные Процессы получают отдельные логические копии памяти; изменение `x` не становится общим Они продолжают использовать одну переменную `x` и видят последние записи друг друга Они получают один и тот же идентификатор процесса до первого системного вызова Они используют общий распределитель `malloc` с общей служебной областью

Вопрос 5 из 30

Какой дефект у кода при неудаче fork?

pid_t p=fork();
if(p==0) child();
else parent(p);

Не обработано `p < 0`; родительская ветка получит ошибочный идентификатор `fork` по стандарту POSIX не возвращает ошибку после запуска программы `waitpid` автоматически повторит неудавшийся `fork` при первом ожидании Результат нужно сравнивать с `NULL`, поскольку `pid_t` является указателем После `fork` нельзя читать `errno`, поэтому обработать ошибку невозможно

Вопрос 6 из 30

Какая строка выполняется после успешного execl?

execl("/bin/echo","echo","ok",(char*)NULL);
perror("execl");

Выполнится `perror`, потому что `execl` возвращает управление после запуска программы Обе ветви выполнятся, но их порядок зависит от планировщика процессов Ни одна строка старой программы: успешный `exec` заменяет образ процесса Выполнится неявный `return 0`, вставленный компилятором после `execl` Сначала выполнится новый `/bin/echo`, затем продолжится `printf` прежней программы

Вопрос 7 из 30

Какой дефект есть в массиве `argv`, переданном функции `execvp`?

char *argv[2]={"echo","hello"};
execvp(argv[0],argv);

Все строки массива нужно выделить через `malloc`, потому что `execvp` изменяет их содержимое `execvp` принимает `const char *const *`, поэтому массив изменяемых указателей имеет несовместимый тип Массив должен содержать как минимум три непустые строки независимо от числа аргументов команды Нет завершающего NULL, поэтому `execvp` читает за массивом `argv[0]` должен быть абсолютным путём к исполняемому файлу, иначе `execvp` не выполняет поиск

Вопрос 8 из 30

Как безопаснее запустить заданную программу с недоверенным именем файла?

char *argv[]={"tool","--",name,NULL};
execv("/usr/bin/tool",argv);

Запустить команду через `sudo`, чтобы оболочка не интерпретировала специальные символы Записать команду во временный файл и выполнить этот файл через `/bin/sh` Передать всю строку оболочке после добавления кавычек вокруг имени файла Собрать командную строку для `system`, экранировав только пробелы в имени Вызвать заранее выбранную программу через `exec`, передав имя отдельным аргументом

Вопрос 9 из 30

Зачем ставят FD_CLOEXEC на служебный дескриптор?

fcntl(fd,F_SETFD,FD_CLOEXEC);

Чтобы каждый вызов `read` с этого дескриптора стал атомарным Чтобы ядро перенумеровало дескриптор в ноль перед запуском программы Чтобы новый образ процесса после `exec` не унаследовал служебный дескриптор Чтобы файл автоматически удалился после закрытия последней ссылки Чтобы `fork` не копировал дескриптор в дочерний процесс

Вопрос 10 из 30

Почему после неудачного `exec` в дочернем процессе часто используют `_exit`, а не `exit`?

execv(path,argv);
perror("execv");
_exit(127);

Обе функции одинаково обрабатывают буферы `stdio`; различается лишь возвращаемый код `_exit` освобождает стек, но оставляет дочерний процесс работающим до завершения родителя Обычный `exit` завершает только текущую функцию и возвращает управление в код после `fork` `_exit` завершает процесс без повторного сброса унаследованных потоков и вызова обработчиков `atexit` родителя `_exit` повторно запускает тот же `exec`, если первая попытка завершилась ошибкой

Вопрос 11 из 30

Почему родитель не получает EOF после завершения ребёнка?

int p[2]; pipe(p);
if(fork()==0){ close(p[0]); write(p[1],"x",1); _exit(0); }
/* parent forgot close(p[1]) */
while(read(p[0],buf,sizeof buf)>0){}

Нужно вызвать fflush на read Где-то ещё открыт пишущий конец канала EOF приходит только после 1 МБ pipe двунаправленный read не умеет EOF

Вопрос 12 из 30

Какое утверждение о pipe верно?

Канал передаёт поток байтов: чтения могут быть короткими, а границы сообщений не сохраняются Ядро сериализует записанные структуры в переносимое представление `read` либо заполняет весь переданный буфер, либо возвращает ошибку Каждому успешному `write` соответствует один `read` ровно той же длины Канал хранит последовательность строк и автоматически добавляет разделители

Вопрос 13 из 30

Что делать при `write` меньше n без фатальной ошибки?

ssize_t r = write(fd, p, n);
if (r < 0) return -1;
return 0; /* короткая запись пока не учтена */

Увеличить `sizeof` элемента и повторить тот же вызов Закрыть стандартный ввод, чтобы освободить дескриптор Считать непринятую часть потерянной и вернуть успех Дописывать остаток, отдельно обрабатывая `EINTR` и ошибки Повторно записать весь буфер с нулевого смещения

Вопрос 14 из 30

После успешных `pipe` и `fork` какой конец канала должен оставить ребёнок, который только отправляет данные родителю?

int p[2];
pipe(p);
pid_t pid = fork();
/* дочерний процесс только отправляет данные родителю */

Продублировать оба конца в стандартный ввод и вывод, не закрывая исходные дескрипторы Закрыть оба конца сразу после `fork`, а сообщение передать через код завершения Оставить оба конца открытыми до завершения, чтобы родитель гарантированно увидел EOF Оставить только `p[0]`, поскольку первый элемент массива всегда предназначен отправителю Оставить `p[1]` для записи и закрыть у ребёнка неиспользуемый `p[0]`

Вопрос 15 из 30

Почему структуру нельзя считать переносимым форматом сообщения для канала между разными архитектурами?

write(fd,&rec,sizeof rec);

POSIX запрещает передавать структуры между родственными процессами Раскладка, заполнение, размеры типов и порядок байтов могут различаться Канал автоматически заменяет каждый нулевой байт переводом строки `read` переставляет поля структуры в соответствии с их выравниванием `write` принимает только массивы символов и не может читать память структуры

Вопрос 16 из 30

Как получить код обычного завершения ребёнка?

int st;
pid_t child = waitpid(pid, &st, 0);
if (child == pid) {
    /* извлечь обычный код завершения, если он есть */
}

Прочитать stdout errno после waitpid Сравнить pid с status Сначала `WIFEXITED`, затем `WEXITSTATUS` status напрямую

Вопрос 17 из 30

Что называют процессом-зомби?

Работающий процесс, у которого полностью исчерпана виртуальная память Специальный системный процесс с идентификатором ноль Завершившийся потомок, чей статус родитель ещё не получил через `wait` Процесс, временно находящийся внутри успешного вызова `exec` Поток, оставшийся после `pthread_cancel` без присоединения

Вопрос 18 из 30

Как собрать всех завершившихся детей без блокировки в обработчике события?

while((p=waitpid(-1,&st,WNOHANG))>0) handle(p,st);

Один раз вызвать блокирующий `waitpid(0, NULL, 0)` Прочитать таблицу процессов из временного файла `/tmp` Создать нового ребёнка вызовом `fork`, чтобы обновить список Завершить родительский процесс после первого уведомления Вызывать `waitpid(..., WNOHANG)`, пока возвращается PID

Вопрос 19 из 30

Почему `wait(NULL)` один раз недостаточен после запуска десяти детей?

wait собирает всегда всех Десять детей имеют один pid wait работает только с потоками NULL завершает родителя Он забирает статус лишь одного ребёнка

Вопрос 20 из 30

Как распознать завершение сигналом?

int status;
pid_t r = waitpid(pid, &status, 0);
if (r == pid) {
    /* ребёнок мог завершиться нормально или из-за сигнала */
}

`WIFEXITED(status)` вместе с текущим `errno` Сравнение PID завершившегося ребёнка с номером сигнала Проверка `feof` у потока, связанного с дочерним процессом Сравнение всего `status` с номером ожидаемого сигнала `WIFSIGNALED(status)` и затем `WTERMSIG(status)`

Вопрос 21 из 30

Какой запуск strace нужен, чтобы видеть системные вызовы потомков?

strace -f -o trace.log ./pipeline

strace -f strace -V strace -o /dev/null strace -c strace -e none

Вопрос 22 из 30

Один процесс ждёт данные из канала, другой — завершения первого. На что указывает такая схема?

На взаимное ожидание: нет писателя либо где-то остался открытый пишущий конец На ошибку компилятора, неверно расположившего системные вызовы Только на медленный диск, хотя канал не использует файловое хранилище На знаковое переполнение возвращаемого значения `read` На нормальное завершение канала после передачи всех данных

Вопрос 23 из 30

Как узнать, какие дескрипторы реально открыты у процесса Linux?

pid_t target = pid_of_running_process;
/* выбрать способ увидеть фактически открытые файловые дескрипторы target */

Просмотреть ссылки в `/proc/<pid>/fd` либо использовать `lsof` для работающего процесса Добавить `printf` в каждое место открытия файла и перезапустить процесс Прочитать Makefile и восстановить список дескрипторов по командам сборки Сравнить `argc` до и после создания канала Вызвать `malloc_info`, поскольку она перечисляет все файловые дескрипторы

Вопрос 24 из 30

Почему журнал с pid важнее общего сообщения «ошибка чтения»?

Идентификатор связывает сообщение с ветвью процесса и помогает восстановить события Без идентификатора процесса функция `strerror` возвращает пустую строку Добавление `pid` ускоряет выполнение системного вызова чтения Вывод `pid` требуется стандартом C17 для любой обработки ошибок Идентификатор шифрует строку журнала от других пользователей

Вопрос 25 из 30

Как минимально проверить гипотезу о незакрытом пишущем конце канала?

close(p[1]);
ssize_t n=read(p[0],buf,sizeof buf); /* ожидаем 0 после закрытия всех писателей */

Добавить минутную задержку перед `read`, чтобы ядро само закрыло канал Заменить канал вызовами `printf`, сохранив прежнюю схему процессов Рано закрыть подозрительный пишущий конец и проверить появление EOF под `strace -f` Убрать `waitpid`, хотя именно закрытие пишущих концов определяет EOF Увеличить читающий буфер, не меняя набор открытых дескрипторов

Вопрос 26 из 30

Почему `system("convert " + user)` опасен?

char cmd[512];
snprintf(cmd,sizeof cmd,"convert %s out.png",user);
system(cmd);

Метасимволы недоверенной строки интерпретируются оболочкой и могут изменить состав команд Права утилиты определяются её именем, поэтому `convert` запускается с повышенными привилегиями Передача массива `char` в библиотечную функцию сама по себе исполняет его содержимое Пробел способен разделить аргументы, но кавычки и подстановки остаются обычными символами `system` лишь записывает строку в журнал и не создаёт внешнего процесса

Вопрос 27 из 30

Что нужно проверить после снижения привилегий через `setgid` и `setuid`?

Проверить коды возврата и фактические группы, GID и UID после смены Проверить только старое значение `errno` до системных вызовов Ничего: функции смены идентификаторов имеют тип `void` и не могут отказать Сравнить `sizeof(uid_t)` и `sizeof(gid_t)`; равенство докажет успех Проверить, что `stdout` остался открыт после снижения привилегий

Вопрос 28 из 30

Какой риск у exec программы по имени через PATH в привилегированном процессе?

execvp("helper",argv);

Поиск по управляемому `PATH` может выбрать подменённый исполняемый файл вместо доверенного помощника `execvp` автоматически сбрасывает все привилегии до поиска исполняемого файла Основной риск — потеря памяти в родительском процессе при построении массива `argv` Имя программы заменяется нулевым указателем, если оно не содержит символ `/` Переменная `PATH` очищается ядром при каждом вызове `execvp`, поэтому выбор всегда однозначен

Вопрос 29 из 30

Зачем очищать/формировать окружение для дочерней программы?

Чтобы запретить дочерней программе создавать собственные процессы после успешного `exec` Чтобы дочерняя программа получила только имя исполняемого файла и нулевое значение `argc` Окружение влияет на загрузку, локаль и настройки, а также может содержать секреты Чтобы поиск исполняемого файла всегда выполнялся по системному каталогу независимо от выбранной функции `exec` Чтобы заменить переменные окружения позиционными аргументами и тем самым сократить число копирований

Вопрос 30 из 30

Как избежать утечки секретного fd в exec?

int fd = open(path, O_RDONLY);
/* затем процесс может выполнить exec */

Открыть дескриптор с `O_CLOEXEC` или немедленно установить флаг `FD_CLOEXEC` Присвоить переменной дескриптора отрицательное значение перед вызовом `exec` Добавить числовое значение дескриптора в `argv`, чтобы `exec` закрыл его при разборе Переименовать переменную, чтобы новый процесс не смог обратиться к старому имени Сбросить буферы `stdio` функцией `fflush` перед заменой образа процесса

Ответьте на все 30 вопросов, чтобы получить результат

🔗 Встроить тест на свой сайт (iframe) ▼

Скопируйте код и вставьте в любое место на вашем сайте:

Также доступна прямая ссылка на embed-страницу