LinuxA实验报告.docx
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LinuxA实验报告
Linux程序设计A实验报告
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实验一Linux基本命令的使用
1、实验目的
学习和掌握Linux的基本命令。
2、实验内容和步骤
步骤1：
登陆系统，进入文字工作界面。
步骤2：
进入图形界面。
步骤3：
使用pwd命令察看当前的工作目录，然后用ls命令查看当前目录下的内容，尝试使用-a,-l,-F,-A,-lF等不同选项并比较不同之处。
所有文件（包括.开始的隐藏文件），___-l详细信息，-A与a相似，但并不列出.以及..两目录名。
-F分类（如一般是目录后跟/，执行文件后面加*）。
步骤4：
在当前目录下建立一个名为test的新目录，然后将工作目录切换到test下，尝试将/etc目录下的文件passwd拷贝到该目录下（cp源文件目的目录）。
察看当前目录下的passwd文件的属主和文件权限。
mkdirtest,cdtest,cp/etc/passwdpasswd,ls–lpasswd.
步骤5：
步骤6：
用ls命令查看test下文件的权限，用mv命令更改文件password的文件名为test.txt,尝试用chown和chgrp更改文件的属主为root、组为root，看看能否成功，不成功，请说明原因。
尝试用chomd将文件权限为“-rw-------”。
看看能否成功，不成功，请说明原因。
Chownroottest.txt:
Operationnotpermitted;
Chgrproottest.txt:
Operationnotpermitted;
2
步骤7：
用rm命令删除test目录下的所有文件，再用rmdir命令删除test目录。
（想一想有没有一条命令将目录及目录下的所有文件删除，写出这条命令）
rm-rftest
步骤8：
使用ps命令查看当前系统内的进程，并利用man命令获取ps命令的参数，写出获取当前终端进程执行情况的ps命令。
ps–Aps-reportasnapshotofthecurrentprocesses
步骤9：
使用df命令查看当前系统已安装的文件系统的空间使用情况，记录结果。
步骤10：
使用du命令查看用户的工作目录占用了多少空间，记录结果。
11：
使用free命令查看内存资源的使用情况，记录结果。
步骤12：
使用man获取tar和gzip的帮助信息，尝试将test目录下的文件打包并压缩，然后到另外一目录tmp下解包，写出这几条命令。
Mantar;mangzip;
打包：
tar-cvfmytar.tar/home/student/mydir/*
解压：
tar-xzvfmytar.tar-c/tmp/mydir
步骤13：
尝试执行“ls–l>tmp”，看看这条命令的执行会出现什么结果，解释一下这条命令。
结果：
tmp文件中保存的是“ls-l”操作的结果。
该命令的意思是把”ls-l“的结果重定向输出到tmp文件，如果tmp不存在就新建它，并写入。
步骤14：
尝试执行find/usr/src-name“*.c”-print|xargsgrep“#include”，看看这条命令的执行会出现什么结果，解释一下这条命令。
_____在/usr/src目录下的C语言源程序文件中查找含有”#include”内容的行
步骤15：
执行cal和date命令，说说这两条指令的用途。
答：
如图，cal命令输出系统当前时间月份的日历，date显示当前系统时间。
步骤16：
执行命令clear和logout，退出系统。
（想一想有没有其他的方法，写出这种方法）
exit
步骤17：
执行命令shutdown，关闭系统。
（想一想有没有更简单的命令，写出这条命令）
init0
3、实验结论
答：
相比于windows，在linux下编程更多的是用各种命令来完成任务，而且不可否认的是用命令要比用鼠标点击更快
实验二简单Shell程序设计
1、实验目的
（1）学习和掌握vi编辑器的基本使用方法。
（2）学习和掌握编写简单的shell程序。
2、实验内容和步骤
2.1vi的使用
步骤1：
以root用户身份登录进入Linux 系统。
步骤2：
启动Vi，切换到输入模式，输入一段英文：
This ia an exercise!
We use Vi to edit it.
Left,down,up,right
步骤3：
尝试匹配其中的一串字符，写出这命令及执行结果。
步骤4：
尝试替换其中的一串字符，写出这命令及执行结果。
:
s/is/IS
步骤5：
尝试复制/删除其中的一行或几行文本，写出命令及执行结果。
复制：
一行yyn行：
nyy或yny
删除：
一行ddn行：
ndd或dnd
步骤6：
尝试复制/删除其中的一个单词或几个字符，写出命令及执行结果。
复制：
yw、ny删除：
dw、nx
步骤7：
尝试使用鼠标复制文本，写出命令及执行结果。
步骤8：
尝试存盘退出操作，写出命令：
wq
2.2简单的shell程序
步骤1：
使用Vi将程序清单2-1的程序输入。
步骤2：
尝试运行该程序，如果不能运行，原因是什么，怎样修改。
步骤3：
执行程序，写出程序的执行结果。
步骤4：
阅读程序，掌握shell函数的编写方法，补全函数file_run。
forstrin`ls`
do
if[-f"$str"];then
echo$str
fi
done
}步骤5：
修改程序中的函数uers（），使得显示在线用户时不分行。
（提示：
可以使用循环，对每个在线用户分别处理。
）
echo"thereare`who|wc-l`usersonline"
echo-e"whoare`who|awk'{print$1}'`"
3、实验结论
Shell作为linux系统与用户的接口，几乎可以处理一切你所需要做的工作，同时shell是一门解释性的语言但是同样可以作为一门程序语言来用，处理更强大的功能。
实验三Linux下简单C程序设计与文件操作
1、实验目的
（1）学习和掌握gcc等Linux的开发调试环境。
（2）学习并掌握Linux的文件操作。
2、实验内容和步骤
步骤1：
使用Vi将程序清单3-1和3-2的程序输入，并在当前目录下创建文件“file.in”和文件“file.out”，尽可能的使文件“file.in”大一些。
步骤2：
利用gcc分别编译这两个程序，写出编译命令和执行结果，如果不成功，尝试利用gdb调试。
Gcc-o3-13-1.cgcc-o3-23-2.c
result:
file.outhasbeenwrittenthecontentoffile.in.
步骤3：
仔细观察这两个程序，比较标准C的文件操作和Linux的系统调用open、read、write等的使用区别。
WhileusingthestandardfileoperationofC,youshouldusethe
filepointertoopentheobjectivefile,whileyouusethesystemfunctionofLinuxtoopentheobjectivefile,youcanuseafileidentifytopointthefile.
步骤4：
按照说明重新修改程序3-2，并使用time命令察看程序执行的时间效率上有何区别。
5：
输入、编译并运行程序3-3和3-4，写出执行结果，并比较他们fseek和lseek在使用方法上的异同
答：
一个是底层的系统调用，另一个是库函数调用，其效率略有差距，同时参数也不同。
3、实验结论
在windows下学习了一些关于文件的标准库函数的使用，标准库函数通过文件指针对文件进行操作，相对于标准库函数，linux提供了一个系统调用，返回文件描述符的形式对文件进行读写操作，更加简便。
实验四Linux文件编程
1、实验目的
（1）学习和掌握gcc等Linux的开发调试环境。
（2）学习并掌握Linux的文件操作。
（3）编写并实现实验步骤1要求的程序。
2、实验内容和步骤
步骤1：
学习并分别使用标准C的文件操作函数和Linux的系统调用创建一个对学生基本信息进行操作（插入、修改和删除）的C程序，学生基本信息以结构体的形式存储在文件stu.info中，structstu_info的定义如下：
structstu_info{
charstu_num[12];
charname[10];
shortintsex;/*0为女生，1为男生*/
charmobile_phone[12];
};
Linux下进程操作与进程间通信
1、实验目的
（1）学习和掌握fork等系统调用的基本使用方法。
（2）利用Linux中的管道实现父子进程间的同步。
2、实验内容与步骤
步骤1：
使用Vi将程序清单4-1的程序输入、编译并运行，学习和掌握fork的基本调用方法。
步骤2：
使用Vi将程序清单4-2、4-3和4-4的程序输入、利用gcc分别编译这三个程序，写出编译命令和编译结果，如果不成功，尝试利用gdb调试。
Gcc-o5252.cgcc-ochildchild.cgcc-ofatherfather.c
步骤3：
写出编译这三个程序的makefile,然后利用make进行编译，谈谈这么做的好处。
PROGS=52childfather
CC=gcc
CFLAGS=-Wall-I-O2-g
all:
$（PROGS）
52:
52.o
${CC}${CFLAGS}-o$@52.o
child:
child.o
${CC}${CFLAGS}-o$@child.o
father:
father.o
${CC}${CFLAGS}-o$@father.o
步骤4：
运行这三个程序，写出运行结果。
步骤5：
屏幕上显示出的执行结果是哪一个进程执行的结果？
子进程：
child.c
步骤6：
父进程中的printf有向屏幕输出吗？
为什么？
答：
没有，因为父进程的标准输出已经被重定向。
3、实验结论
学习了进程的创建及管道文件的使用，了解了dup的工作原理。
实验六Linux下进程同步
1、实验目的
（1）学习和掌握fork等系统调用的基本使用方法。
（2）利用Linux中的管道实现父子进程间的同步。
2、实验内容与步骤
步骤1：
学习并分别使用基本的父子进程管道通讯编程。
学生基本信息以结构体的形式存储在文件stu.info中，structstu_info的定义如下：
structstu_info{
charstu_num[12];
charname[10];
shortintsex;/*0为女生，1为男生*/
charmobile_phone[12];
};
要求利用父子进程间的管道通信方式，完成一个并发的文件操作程序。
要求启用两个进程，其中父进程接受用户对文件stu.info的操作命令（含有关数据）然后通过管道发给子进程，子进程完成对文件的实际操作。
3、实验结论
通过本次实验我学习了如何使用信号，如何在父子进程之间进行通信，怎么样通过自定义信号实现自己想要的功能。
信号在父子进程或者进程与进程之间提供了一种通信方式，相比用一个变量来去控制，信号解放了CPU，提高了CPU的使用效率。
实验七简单Linux线程编程
1、实验目的
学习和掌握Linux线程的创建以及同步方法。
2、实验内容和步骤
步骤1：
假设有两个线程共享使用一个缓冲区,一个线程向该缓冲区中写数据,另外一个线程将数据读出并进行统计数据字符个数相关处理.试用两个信号量来控制它们之间的关系。
步骤2：
在上述程序设计中，pthread_create函数中有几个参数，分别起什么作用？
根据该函数，试说明两线程间参数传递的方式。
编译该线程的gcc命令是什么？
答：
四个参数，第一个参数为指向线程标识符的指针。
第二个参数用来设置线程属性。
第三个参数是线程运行函数的起始地址。
最后一个参数是运行函数的参数。
Gcc-oobject_namefilename.c-lpthread
步骤3：
与教材中的thread3a.c相比，用两个信号量有什么好处？
答：
当缓冲区中没有数据时防止第二个线程读错误的数据或非法访问内存。
3、实验结论
本次实验使我深刻的理解了信号量是如何使用的，怎样巧妙的使用信号量使程序更加稳健，对线程的创建及使用更加熟悉，同时程序中需要注意的问题，信号量用完要释放。
实验代码：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#defineBUF1024
#defineERREXIT_FAILURE
#defineSUCEXIT_SUCCESS
sem_tempty,full;
charwork[BUF];
void*write_data（）{
inti;
while
（1）{
sem_wait（&empty）;
printf（"\nthreadidis%d:
\n",（int）pthread_self（））;
printf（"Writing（Input'@'toexit）...\n"）;
i=0;
while（（work[i++]=getchar（））!
='\n'）{
if（work[i-1]=='@'）{
sem_post（&full）;
sem_post（&empty）;
break;
}
if（work[BUF-1]!
='\0'）{
printf（"Worksizeisfull!
Waitingforreading...\n"）;
}
}
sem_post（&full）;
}
pthread_exit（"Thread1exit!
\n"）;
}
void*read_data（）{
intj;
while
（1）{
sem_wait（&full）;
printf（"\nThreadidis%d\n",（int）pthread_self（））;
j=0;
printf（"Readdatafrombuffer:
"）;
while（work[j++]!
='\0'）{
if（work[j-1]=='@'）{
sem_post（&full）;
}
printf（"%c",work[j]）;
}
sem_post（&empty）;
}
pthread_exit（"Thread2exit!
\n"）;
}
intmain（intargc,char*argv[]）{
intres,ret1,ret2;
pthread_tthd1,thd2;
void*thd_ret1,*thd_ret2;
printf（"\nThreadidis%d\n",（int）pthread_self（））;
memset（work,'\0',sizeof（work））;
res=sem_init（&empty,0,1）;
res=sem_init（&full,0,0）;
ret1=pthread_create（&thd1,NULL,write_data,NULL）;
ret2=pthread_create（&thd2,NULL,read_data,NULL）;
ret1=pthread_join（thd1,&thd_ret1）;
ret2=pthread_join（thd2,&thd_ret2）;
res=sem_destroy（&empty）;
res=sem_destroy（&full）;
}
实验八Linux线程同步
1、实验目的
学习和掌握Linux线程的创建以及同步方法。
2、实验内容和步骤
步骤1：
学习并分别使用基本的并发线程编程。
学生基本信息以结构体的形式存储在文件stu.info中，structstu_info的定义如下：
structstu_info{
charstu_num[12];
charname[10];
shortintsex;/*0为女生，1为男生*/
charmobile_phone[12];
};
要求编写一个基于多线程的程序。
一个线程接收对文件的操作（插入、删除、更新、浏览）命令及其相关数据，并将其放到共享变量（全局变量）中，与另外一个线程共享该信息。
另一线程取出新信息（命令与数据），分析这些信息后，完成文件操作（插入、删除、更新、浏览）的具体工作。
3、实验结论
线程不同于进程，线程很大程度上不需要什么通信方式，需要的只是同步与互斥的问题，因为在一个进程里面的几个子线程直间可以共享变量，线程之间的信息共享要比进程好的多，可以简化程序，提高运行速度。
4、删除操作代码
printf（"Inputthenumwhichyouwanttodelete:
"）;
scanf（"%s",stuarr1[0].num）;
getchar（）;
sem_init（&del,0,0）;//初始化信号量
pthread_create（&thd,NULL,Del,NULL）;//创建线程
sem_post（&del）;//信号量加一，使子线程继续运行
pthread_join（thd,&thd_ret）;//等待子线程结束
sem_destroy（&del）;//释放该信号量所占有的资源
break;
实验九Linux进程间的IPC
1、实验目的
学习和掌握Linux进程间的IPC及同步方法。
2、实验内容和步骤
步骤1：
假设有两个进程程通过共享内存共享使用一个缓冲区,一个进程向该缓冲区中写数据,另外一个进程将数据读出并将取到的数据信息在标准输出设备上输出.试用信号量（含有两个信号量的组）来控制它们之间的关系。
2：
为什么要用到两个信号量？
答：
一个信号量用于控制当缓冲区空时不能读，另一个用于控制当缓冲区满时不能写。
步骤3：
IPC如何实现经典的P与V操作。
如何设计并实现完成P以及V操作的函数？
staticintsemaphore_p（intnum,intop,intsem_id）{
structsembufsem_b;
sem_b.sem_num=num;
sem_b.sem_op=op;
sem_b.sem_flg=SEM_UNDO;
if（semop（sem_id,&sem_b,1）==-1）{
fprintf（stderr,"semaphorefailed!
\n"）;
return0;
}
return1;
}
staticintsemaphore_v（intnum,intop,intsem_id）{
structsembufsem_b;
sem_b.sem_num=num;
sem_b.sem_op=op;
sem_b.sem_flg=SEM_UNDO;
if（semop（sem_id,&sem_b,1）==-1）{
fprintf（stderr,"semaphore_vfailed!
\n"）;
return0;
}
return1;
}
3.实验结论
共享内存是进程与进程之间的比较简单的一种通信方式，任意两个进程之间都可以通过共享内存来实现信息的共享和交互，不过因为共享内存没有任何保护机制，所以变得不安全，如果存储一些敏感数据，程序运行时发生内存越界非法访问等等很可能造成信息泄露。
实验十Linux进程间IPC的应用
1、实验目的
学习和掌握Linux进程间的IPC及同步方法。
2、实验内容和步骤
步骤1：
学习并分别使用基本的IPC编程。
学生基本信息以结构体的形式存储在文件stu.info中，structstu_info的定义如下：
structstu_info{
charstu_num[12];
charname[10];
shortintsex;/*0为女生，1为男生*/
charmobile_phone[12];
};
要求编写一个基于IPC消息队列的程序。
一个程序接收对文件的操作（插入、删除、更新、浏览）命令及其相关数据，并将其通过消息队列发给另外一个程序。
该程序解析发送过来的数据，并完成文件操作（插入、删除、更新、浏览）的具体工作。
3、实验结论
实验十一Linux网络编程基础
1、实验目的
学习和掌握socket函数的基本使用方法。
2、实验内容和步骤
步骤1：
学习并分别使用基本的Socket编程。
学生基本信息以结构体的形式存储在文件stu.info中，structstu_info的定义如下：
structstu_info{
charstu_num[12];
charname[10];
shortintsex;/*0为女生，1为男生*/
charmobile_phone[12];
};
要求编写一个基于Socket的程序。
其客户程序接收对文件的操作（插入、删除、更新、浏览）命令及其相关数据，并将其发给服务器。
服务器程序解析客户发送过来的数据，并完成文件操作（插入、删除、更新、浏览）的具体工作。
3、实验结论
实验十二Linux下并发网络编程
实验内容：
利用线程实现网络并发编程
Server:
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
void*fun（void*connfd）
{
intsockfd;
charch;
structsockaddr_inclient;
sockfd=（int*）connfd;
read（sockfd,&ch,1）;
ch++;
sleep（10）;
write（sockfd,&ch,1）;
close（sockfd）;
pthread_exit（NULL）;
}
intmain（）{
intserv_fd,cli_fd;
in
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