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Linux 面试题

Marshio2024/8/8About 11 mininterview

Linux 面试题

九、Linux 与容器

入门（补齐 20 题）

  1. ★ 绝对路径与相对路径区别？ 绝对路径从根目录开始，相对路径依赖当前工作目录。脚本启动时明确工作目录，避免服务和终端运行得到不同文件。

  2. 文件描述符是什么？ 进程用于访问文件、socket、管道等的整数句柄；0/1/2 通常是标准输入/输出/错误。句柄耗尽会影响新文件和连接。

  3. ★ 文件权限 rwx 怎么解释？ 对文件是读、写、执行；对目录是列目录、改目录项和搜索/进入。只给文件可读但父目录无搜索权限，仍可能无法读取。

  4. 用户和用户组做什么？ 用 UID/GID 表示身份和基本权限关系；容器内外同名用户不保证同 UID，挂载目录按数值身份决定访问。

  5. 硬链接与软链接区别？ 硬链接共享 inode，通常不能跨文件系统；软链接是指向路径的独立对象，可悬空。删除一个名字不一定释放底层文件。

  6. ★ 管道和重定向是什么？ 管道把前一进程输出接到后一进程输入；重定向选择文件描述符的目标。stdout/stderr 分别处理，别把错误日志当业务数据。

  7. 进程 PID 与 PPID 是什么？ PID 标识进程，PPID 标识父进程；线程和命名空间会影响看到的 ID。PID 可重用，持久业务身份不能只用它。

  8. ★ kill 是杀进程命令吗？ 本质是发信号，默认通常 SIGTERM；能用于通知进程清理和重载。SIGKILL 不可捕获，不能指望 finally 一定执行。

  9. 前台、后台与守护有什么区别？ 终端后台不等于受可靠监管，退出终端可能影响子进程。长期服务由 systemd/编排器管理生命周期和日志。

  10. 环境变量会自动同步吗？ 子进程通常继承创建时的环境，之后父进程修改不自动传播。变量值常是字符串，配置变更需重新加载或重启。

  11. ★ df 和 du 为什么不同？ df 看文件系统分配，du 遍历可见文件。已删除但仍打开的文件、挂载覆盖和权限都可能造成差异。

  12. inode 用完会怎样？ 还有字节空间也可能无法创建文件；大量小文件会消耗 inode。用 df -i 等检查，清理先确认文件用途和保留规则。

  13. ★ load average 等于 CPU 使用率吗？ 不是，Linux 中还包含部分不可中断等待任务；结合 CPU、运行队列和 IO 判断。8 核 load=4 与 1 核 load=4 含义不同。

  14. 内存 available 和 free 区别？ free 是当前空闲，available 估可供应用使用的内存，含可回收部分；缓存不等于泄漏，容器还要看 cgroup 限制。

  15. ★ 怎么确认端口谁在监听？ 用 ss/lsof 等查看地址、端口与进程，区分 127.0.0.1 和 0.0.0.0。容器内监听与宿主发布端口分别检查。

  16. 软限制和硬限制是什么？ ulimit 相关软限制是当前生效值，硬限制是普通进程可提升的上界；systemd 与容器可能另有配置，需看实际进程。

  17. 僵尸进程与孤儿进程区别？ 僵尸已退出待父进程回收，孤儿的父进程已退出后被接管。二者处理方法不同，僵尸本身不能再被 kill 杀一次。

  18. ★ 文件系统大小写问题在哪？ Linux 常见文件系统区分大小写，某些本机默认配置不同。导入路径和资源名大小写不一致可能只在部署后失败。

  19. 为什么日志轮转有时不释放空间？ 应用可能继续持有旧文件描述符，或轮转方式与日志程序不兼容。检查打开文件再按服务能力重开，不能只反复 rm 文件。

  20. ★ 为什么排障先收证据？ 重启可能清掉内存、连接与时间线，先记录状态、日志和资源，再按影响止血。证据中去除凭证和个人数据。

中等

  1. 常用排查命令？ top / htop（CPU、内存）、free -h、df -h / du -sh *（磁盘）、ss -tnlp / netstat（端口和连接）、lsof -p <pid>（打开的文件）、ps aux | grep、tail -f / grep / awk（日志）、iostat（磁盘 IO）、vmstat、strace -p <pid>（系统调用）、curl -v。

  2. 进程和线程？ 进程是资源分配单位（独立地址空间），线程是调度单位（共享进程的内存）。

  3. fork 和写时复制？ fork 复制出子进程，父子共享物理内存页，任何一方写某页时才复制那一页。Redis 的 RDB、gunicorn 的 --preload 都利用它。

  4. Docker 的原理？ namespace 做隔离（PID、网络、挂载、UTS、IPC、用户）+ cgroup 做资源限制（CPU、内存）+ 联合文件系统（镜像分层）。容器和虚拟机的区别：容器共享宿主机内核，轻量、启动快，隔离弱一些。

  5. Dockerfile 优化？ 多阶段构建；变化少的层放前面（先装依赖再拷代码）；.dockerignore；合并 RUN 减少层数；slim 基础镜像。

  6. ★ 怎么区分 CPU 忙和 IO 等待？ 结合 top、vmstat、iostat 和进程状态，看 user/sys/iowait、运行队列与磁盘延迟；单个总体 CPU 百分比不足以定位。

  7. 如何定位高 CPU 线程？ 找到 PID 后看线程级使用，再用语言 profiler/栈对应热点。先用低开销采样，避免排障工具本身影响敏感负载。

  8. ★ 文件描述符泄漏怎么查？ 对比 /proc/PID/fd、lsof 与限制，按 socket/文件类型观察是否持续增长；结合代码路径找缺失 close，而不是只提高 nofile。

  9. strace 可以观察什么？ 系统调用、返回码和等待耗时，适合看卡在读、连接还是锁。附加有开销和权限要求，先缩小调用与时间范围。

  10. ★ 进程 D 状态是什么？ 通常为不可中断睡眠，常见于存储等待；信号可能要等内核等待结束才处理。查对应设备/文件系统，不能只重复 kill -9。

  11. TIME_WAIT 多就一定有问题吗？ 不一定，它是正常 TCP 生命周期状态。结合连接建立率、端口范围、错误与复用判断，别为了降数量随便改内核参数。

  12. ★ SYN_RECV 与 ESTABLISHED 看什么？ 区分握手压力和已建立连接，结合监听队列、连接数与丢包。连接数高不代表应用正在处理同样多业务。

  13. 磁盘满先查什么？ 分清块空间、inode、日志、构建缓存、卷与已删除打开文件；先停止异常增长，再按保留策略处理，避免误删数据库文件。

  14. ★ cgroup v2 哪些指标有用？ cpu.stat 看节流，memory.current/events 看内存与 OOM 事件，io.stat 看 IO；路径按运行环境确认，宿主总量不能代替容器实际限额。

  15. namespace 与 cgroup 区别？ namespace 隔离进程看到的对象，cgroup 归组并控制资源；二者解决不同问题。看不到别的进程不等于无法耗尽 CPU。

  16. ★ chroot 有什么局限？ 主要改变路径解析根，不单独提供进程、网络与内核隔离；高权限进程仍可能突破。需配合身份、挂载、namespace 和资源控制。

  17. 软链接为什么影响路径授权？ 字面路径在允许目录内，最终目标却可能指向外部；解析后检查仍要考虑检查到打开之间竞争，必要时用更安全的文件打开方式。

  18. ★ systemd 与 shell 启动差在哪？ 环境、工作目录、身份、资源限制和输出位置可能不同；用服务实际配置复现，不靠在登录 shell 里手动成功推断部署正常。

  19. 定时任务为什么时间不对？ 检查应用时区、系统时区、调度器与数据库时间，以及夏令时规则；日志显示时间与调度解释时区可能不是同一设置。

  20. ★ 如何读取日志更高效？ 按关联 ID、时间范围和错误类别缩小，再关联版本与实例；流式工具避免整文件加载。先保护原始时间线，别只截最后一条异常。

高难

  1. 我们沙箱的隔离为什么用 unshare + chroot？ 沙箱进程都是同一个 uid，用户之间能互读文件。unshare 给每次执行建新的 mount 和 PID namespace（看不到别人的进程、挂载只影响自己），chroot 把根目录换成该用户的目录。本质就是 Docker 的原理在进程级别的手动应用。代价：容器要 SYS_ADMIN 能力。没用 bubblewrap 是因为容器环境的限制。

  2. 容器 OOM 了怎么排查？ docker inspect 看 OOMKilled；dmesg 看内核 OOM 日志；容器内存限制是否太小；应用是否泄漏；注意 Python / Java 进程不一定感知 cgroup 限制（JVM 8u191+ 才默认感知）。

  3. 多架构镜像？ docker buildx build --platform linux/amd64,linux/arm64 --push，同一个 tag 下是多个架构的 manifest list，拉取时自动选匹配的。我们客户服务器有 x86 也有 ARM。

  4. ★ load 高但 CPU 很闲怎么查？ 看 D 状态、磁盘/网络文件系统与内核等待栈，区分 IO 和锁；增加 CPU 对存储阻塞可能无效。

  5. 进程 RSS 不降一定泄漏吗？ 不一定，分配器保留内存、页缓存和内存碎片会影响。比较活对象、堆与 RSS 的长期趋势，重任务结束后观察稳定基线。

  6. ★ 容器 CPU 看起来有空闲却变慢？ 可能触发 quota 节流，宿主空闲不表示该 cgroup 还能用。查 cpu.stat/配额和请求延迟，再决定调并发还是资源。

  7. fork 后为什么会死锁？ 多线程父进程里其他线程持有的锁复制到子进程后，持有线程不在子进程中。控制 fork 时机或选干净启动方式，重建连接/锁资源。

  8. ★ SIGTERM 后仍超时退出怎么查？ 按时间线看 PID1、信号转发、摘流、在途请求和资源关闭；容器强杀上限是最后边界，不保证应用宣称的等待时间都能用完。

  9. 已删除大文件为何还占空间？ 只删目录项但进程仍持有文件，引用释放后空间才回收。定位持有者并按服务方式重开/关闭，直接改 fd 或重启需评估影响。

  10. ★ 高并发下 accept 失败可能是什么？ 监听队列、fd、内存、连接跟踪与端口等资源都可能耗尽；对照具体 errno 和指标，不能只调 backlog。

  11. 如何处理磁盘延迟突增？ 区分吞吐、随机 IO、队列长度和设备错误，关联备份/索引构建；限后台工作或迁移负载，扩容前确认存储类型和共享瓶颈。

  12. ★ 时钟差导致清扫误判怎么办？ 让状态写入与超时比较使用同一权威钟；跨系统携带时间语义，时长测量用单调钟。扩大阈值只是缓解，不能根除跨钟偏差。

  13. 内核 OOM 与应用内存异常区别？ 内核/cgroup 可直接杀进程，应用可能来不及抛异常或清理；应用异常则可能被捕获。查 OOM events、退出原因和当时峰值，别只找 Python traceback。

  14. ★ 沙箱 CPU/内存限制够不够？ 还需文件大小、进程数、fd、磁盘、网络与执行时间预算；子进程也纳入同一边界，避免父进程限制未覆盖后代。

  15. 多节点文件偶尔缺失怎么查？ 核对实际请求节点、挂载源和文件版本，本地路径一致不代表数据相同。共享存储/调度约束按需求选，不能用粘性路由假装可靠复制。

  16. ★ 网络慢如何分层定位？ 分 DNS、握手、TLS、首字、下载和应用处理，逐跳比较；trace ID 关联代理与后端，别把所有耗时都归给数据库。

  17. 如何避免排障命令泄露凭证？ 限制 inspect/env/命令行输出，按字段提取必要信息，日志脱敏。工具能读取配置不代表可以把全部配置贴到工单或文档。

  18. ★ 怎样验证资源限制实际生效？ 读取目标进程所在 cgroup 和实际计数，在隔离本机负载下观测节流/拒绝；只看 compose 声明不能证明运行时支持并应用。

  19. 进程重启为何解决不了句柄泄漏根因？ 重启暂时释放资源，缺失关闭的代码仍会累积。保存增长曲线和对象归属，修生命周期并复现回归，再用滚动回收作兜底。

  20. ★ Linux 命令在 macOS 都能用吗？ 不能，/proc、ss、strace、GNU timeout 等可能没有或参数不同。确认执行平台，必要时在本机 Linux 容器/虚拟机验证，不把命令不存在当业务失败。