天津大学操作系统.docx
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天津大学操作系统
实验一UNIX常用命令
（一）
一、实验目的
1．了解UNIX的命令及使用格式。
2．熟悉UNIX/LINUX的常用基本命令。
二、实验预备知识
1.了解UNIX
微型处理机的问世，给信息产业及整个人类社会带来了一场革命。
随着基于Intel80X86处理器的IBMPC机及其兼容机以及接口设备性能指标的不断提高，人们所期望的真正的PC机多用户、多任务、分时OS应运而生。
充满活力的UNIX就是其中重要一个。
UNIX是一个操作系统，它于1969年由美国Bell实验室的Ken.Thompson和Denuis.Ritchie在DEC小型机上实现，用汇编语言编写的。
1973年用由Denuis.Ritchie设计的C语言改写了其内核代码的大部分内容。
1983年UNIX的设计师Ken.Thompson和Denuis.Ritchie荣获了图灵奖，充分肯定了UNIX在计算机世界中的地位。
UNIX从一个非常简单的OS发展成为性能先进、功能强大、使用广泛的OS，并成为事实上的多用户、多任务OS的标准。
因此，在国外特别是在美国，几乎所有的OS教科书中，都是以UNIX作为实例，对它做了较深入的阐述。
2.UNIX系统的特性
UNIX系统能取得如此巨大成功的原因，可归结于它具有以下的一系列特征：
（1）开放性
开放性是指系统遵循世界标准规范，特别是遵循了开放系统互连OSI国际标准。
凡遵循国际标准所开放的硬件和软件，能彼此兼容，可方便地实现互连。
UNIX是目前开放性最好的OS，它能广泛地配置在从微型机到大、中型机等各种机器上，而且还能方便地将已配置了UNIXOS的机器，互连成计算机网络。
（2）多用户、多任务环境
它既可以同时支持数十个乃至数百个用户，通过各自的联机终端同时使用一台计算机，而且还允许每个用户同时执行多个任务。
例如：
在进行字符图形处理时，用户可建立多个任务，分别处理字符的输入、图形的制作和编辑等任务。
（3）功能强大、实现高效
UNIX系统提供了精选的、丰富的系统功能，它使用户能方便地、快速地完成许多其它OS所难于实现的功能。
UNIX已成为世界上功能最强大的操作系统之一，而且它在许多功能的实现上还有其独到之处，且是高效的。
例如，UNIX的目录结构、磁盘空间的管理方式、I/O重定向和管道功能等。
这些功能及其实现技术已被其它OS所借鉴。
（4）提供了丰富的网络功能
各种版本UNIX普遍支持TCP/IP协议，并已成为UNIX系统与其它OS之间联网的最基本的选择。
在UNIX中包括了网络文件系统NFS软件，客户/服务器协议软件LanManagerClient/Server、IPX/SPX软件等。
通过这些产品可以实现在UNIX系统之间、UNIX与Novell的Netware、MS-WindowsNT、IBMLANServer等网络之间的互联和互操作。
（5）安全性
UNIX至少提供二道安全防线。
一是在系统登录时要求提供合法的注册名和口令字，二是UNIX根据用户的注册名控制用户对文件及对系统服务的存取权限控制。
3.UNIX系统核心的结构
整个UNIX系统分三个层次：
第三层：
SHELL，用户接口
（命令接口、程序接口、图形用户接口）
第二层：
内核，对对象控制和管理的软件集合
（处理机管理软件、存储器管理软件、设备管理软件、文件管理软件）
第一层：
硬件，操作系统对象
（处理机、存储器、设备、文件和作业）
最低层是硬件，作为整个系统的基础。
次低层是OS核心，包括教材所介绍的四大资源管理功能。
最高层是OS与用户的接口Shell以及编译程序等。
（1）内核。
作为OS的核心，它应具有二个方面的接口：
一方面是核心与硬件的接口，它通常是由一组驱动程序和一些基本的例行程序组成；二是核心与Shell的接口，由二组系统调用以及命令解释程序等组成。
核心本身又可分成二大部分：
一部分是进程控制子系统；另一部分则是文件子系统。
二组系统调用分别与这二大子系统交互。
（2）Shell是用户与系统交互作用的界面。
UNIX中，Shell作为解释程序出现：
接收用户打入的命令，进行分析，创建子进程，由子进程实现命令所规定功能，等子进程终止工作后，发出提示符。
这也是Shell最常见的使用方式。
Shell除了作为命令解释程序以外，还是一种高级程序设计语言，它有变量、关键字、各种控制语句，如if、case、while、for等，有自己的语法结构。
利用Shell程序设计语言可以编写出功能强大、代码简单的程序，特别是它把相关的LINUX命令有机地组合在一起，可大大提高编程的效率。
UNIX通常提供三种不同的Shell，即BourneShell（简称bash），C-Shell（简称csh）和KornShell（简称ksh）。
BourneShell是AT&TBell实验室人员为UNIX开发的，它是其他Shell开发的基础，也是各种UNIX/LINUX系统上最常用、最基本的Shell。
C-Shell是加州伯利克大学的BillJoy为BSDUNIX开发的，它与bash不同，主要模拟C语言。
kshShell是AT&TBell实验室开发的，与bsh兼容，但功能更强大。
（3）Shell程序示例
使用Shell最简单的方法是从键盘上直接打入命令行。
例如：
ls-l/usr/example
Shell命令解释程序对打入的命令进行分析，并创建子进程，完成该命令所对应的功能。
Shell程序也可存放在文件上，下面是二个Shell程序示例。
例如：
由三条简单命令组成的Shell程序（文件名为ex1）
date
pwd
cd..
执行这个Shell程序时，依次执行其中各条命令：
显示日期、当前工作目录，返回上级目录。
三、实验内容
1.UNIX的登录与退出
（1）登录
在学院的FTP（，并双击进行安装，安装后在桌面形成图标，再次双击进入，出现模拟unix环境的登录界面。
选择quickConnection，出现登录界面，在界面中填写相关登录信息，如图1-1所示。
图1-1登录界面
（2）退出
在UNIX系统提示符$下，输入logout、exit或shutdown。
2．UNIX命令格式
命令[选项][处理对象]
例：
ls-lamydir
注意：
·命令一般是小写字串。
注意大小写有别
·选项通常以减号（-）再加上一个或数个字符表示，用来选择一个命令的不同操作
·同一行可有数个命令，命令间应以分号隔开
·命令后加上&可使该命令后台（background）执行
3．常用命令
（1）目录操作
和DOS相似，UNIX采用树型目录管理结构，由根目录（/）开始一层层将子目录建下去，各子目录以/隔开。
用户login后，工作目录的位置称为homedirectory，由系统管理员设定。
‘~’符号代表自己的homedirectory，例如~/myfile是指自己home目录下myfile这个文件。
UNIX的通配符有三种：
’*’和’?
’用法与DOS相同，‘-‘代表区间内的任一字符，如test[0-5]即代表test0，test1，……，test5的集合。
①显示目录文件ls
执行格式：
ls[-atFlgR][name]（name可为文件或目录名称）
例：
ls显示出当前目录下的文件
ls-a显示出包含隐藏文件的所有文件
ls-t按照文件最后修改时间显示文件
ls-F显示出当前目录下的文件及其类型
ls-l显示目录下所有文件的许可权、拥有者、文件大小、修改时间及名称
ls-lg同上
ls-R显示出该目录及其子目录下的文件
注:
ls与其它命令搭配使用可以生出很多技巧（最简单的如"ls-l|more"），更多用法请输入ls--help查看，其它命令的更多用法请输入命令名--help查看.
②建新目录mkdir
执行格式：
mkdirdirectory-name
例：
mkdirdir1 （新建一名为dir1的目录）
③删除目录 rmdir
执行格式：
rmdirdirectory-name或rmdirectory-name
例：
rmdirdir1删除目录dir1，但它必须是空目录，否则无法删除
rm-rdir1删除目录dir1及其下所有文件及子目录
rm-rfdir1不管是否空目录，统统删除，而且不给出提示,使用时要小心
④改变工作目录位置cd
执行格式：
cd[name]
例：
cd改变目录位置至用户login时的workingdirectory
cddir1改变目录位置，至dir1目录
cd~user改变目录位置，至用户的workingdirectory
cd..改变目录位置，至当前目录的上层目录
cd../user改变目录位置，至上一级目录下的user目录
cd/dir-name1/dir-name2改变目录位置，至绝对路径（Fullpath）
cd-回到进入当前目录前的上一个目录
⑤显示当前所在目录pwd
执行格式：
pwd
⑥查看目录大小du
执行格式：
du[-s]directory
例：
dudir1显示目录dir1及其子目录容量（以kb为单位）
du-sdir1显示目录dir1的总容量
⑦显示环境变量
echo$HOME显示家目录
echo$PATH显示可执行文件搜索路径
env显示所有环境变量（可能很多,最好用"env|more","env|grepPATH"等）
⑧修改环境变量，在bash下用export,如：
exportPATH=$PATH:
/usr/local/bin
想知道export的具体用法，可以用shell的help命令：
helpexport
（2）文件操作
①查看文件（可以是二进制的）内容cat
执行格式：
catfilename或morefilename或catfilename|more
例：
catfile1以连续显示方式，查看文件file1的内容
morefile1
或catfile1|more以分页方式查看文件的内容
②删除文件rm
执行格式：
rmfilename
例：
rmfile?
rmf*
③复制文件cp
执行格式：
cp[-r]sourcedestination
例：
cpfile1file2将file1复制成file2
cpfile1dir1将file1复制到目录dir1
cp/tmp/file1将file1复制到当前目录
cp/tmp/file1file2将file1复制到当前目录名为file2
cp–rdir1dir2（recursivecopy）复制整个目录。
④移动或更改文件、目录名称mv
执行格式：
mvsourcedestination
例：
mvfile1file2将文件file1，更名为file2
mvfile1dir1将文件file1，移到目录dir1下
mvdir1dir2
⑤比较文件（可以是二进制的）或目录的内容diff
执行格式：
diff[-r]name1name2（name1、name2同为文件或目录）
例：
difffile1file2比较file1与file2的不同处
diff-rdir1dir2比较dir1与dir2的不同处
⑥文件中字符串的查找grep
执行格式：
grepstringfile
例：
grepabcfile1查找并列出串abc所在的整行文字
⑦文件或命令的路径寻找
执行格式一：
whereiscommand显示命令的路径
执行格式二：
whichcommand显示路径及使用者所定义的别名
执行格式三：
whatiscommand显示命令的功能摘要
执行格式四：
findsearch-path-namefilename-print
搜寻指定路径下某文件的路径
执行格式五：
locatefilename
根据系统预先生成的文件/目录数据库（/var/lib/slocate/slocate.db）查找匹配的文件/目录,查找速度很快,如果有刚进行的文件改变而系统未到执行定时更新数据库的时间,可以打入updatedb命令手动更新.
⑧建立文件或目录的链接ln
例:
lnsourcetarget1建立source文件（已存在）的硬链接,命名为target1
ln-ssourcetarget2建立source文件的符号链接,命名为target2
（3）系统询问与权限口令
①查看系统中的使用者
执行格式：
who
查看username
②执行格式：
whoamI查看自己的username
③改变自己的username的帐号与口令su
执行格式：
suusername
例：
suusername输入帐号
password输入密码
④文件属性的设置chmod
改变文件或目录的读、写、执行的允许权
执行格式：
chmod[-R]modename
其中：
[-R]为递归处理,将指定目录下所有文件及子目录一并处理
mode为3-8位数字，是文件/目录读、写、执行允许权的缩写（r:
read,数字代号为"4"w:
write,数字代号为"2"x:
execute,数字代号为"1"）
mode：
rwxrwxrwx
usergroupother
缩写：
（u）（g）（o）
例：
chmod755dir1将目录dir1设定成任何人皆有读取及执行的权利，但只有拥有者可作写修改。
其中7=4+2+1,5=4+1
chmod700file1将file1设为拥有者可以读、写和执行
chmodo+xfile2将file2，增加拥有者可执行的权利
chmodg+xfile3将file3，增加组使用者可执行的权利
chmodo-rfile4将file4，除去其它使用者可读取的权利
⑤改变文件或目录所有权chown
执行格式：
chown[-R]usernamename
例：
chownuserfile1将文件file1改为user所有
chown.foxfile1将文件file1改为fox组所有
chownuser.foxfile1将文件file1改为fox组的user所有
chown-Ruserdir1将目录dir1及其下所有文件和子目录，改为user所有
⑥检查用户所在组名称groups
执行格式：
groups
⑦改变文件或目录的组拥有权chgrp
执行格式：
chgrp[-R]groupnamename
例：
chgrpvlsifile1将文件file1改为vlsi组所有
chgrp-Rimagedir1将目录dir1及其下所有文件和子目录，改为image群组
⑧改变文件或目录的最后修改时间touch
执行格式：
touchname
四、实验要求
1．根据命令的格式，在模拟Unix环境测试。
2．每个命令换参数观察结果
实验二UNIX常用命令
（二）
一、实验目的
1．了解UNIX的命令及使用格式。
2．熟悉UNIX/LINUX的常用基本命令。
3．练习并掌握UNIX提供的vi编辑器来编译C程序
二、实验预备知识
LINUX中包含了很多软件开发工具。
它们中的很多是用于C和C++应用程序开发的。
C是一种能在UNIX的早期就被广泛使用的通用编程语言。
它最早是由Bell实验室的DennisRitchie为了UNIX的辅助开发而写的，从此C就成为世界上使用最广泛的计算机语言。
C能在编程领域里得到如此广泛支持的原因有：
（1）它是一种非常通用的语言，并且它的语法和函数库在不同的平台上都是统一的，对开发者非常有吸引力；
（2）用C写的程序执行速度很快；
（3）C是所有版本UNIX上的系统语言；
三、实验内容
1.进程操作
（1）查看系统目前的进程ps
执行格式：
ps[-aux]
例：
ps或ps-x查看系统中属于自己的process
ps-au查看系统中所有使用者的process
ps-aux查看系统中包含系统内部及所有使用者的process
ps-aux|grepapache找出系统中运行的所有名称中带有"apache"串的process
（2）查看正在background中执行的process
执行格式：
jobs
（3）结束或终止进程kill
执行格式：
killPID（PID为利用ps命令所查出的processID）
例：
kill456
（4）结束或终止在background中的进程kill
执行格式：
kill%n
例：
kill%1终止在background中的第一个job
kill%2终止在background中的第二个job
（5）显示系统中程序的执行状态
例:
top-q不断地更新、显示系统程序的执行状态
第一行显示的项目依次为当前时间、系统启动时间、当前系统登录用户数目、平均负载。
第二行为进程情况，依次为进程总数、休眠进程数、运行进程数、僵死进程数、终止进程数。
第三行为CPU状态，依次为用户占用、系统占用、优先进程占用、闲置进程占用。
第四行为内存状态，依次为平均可用内存、已用内存、空闲内存、共享内存、缓存使用内存。
第五行为交换状态，依次为平均可用交换容量、已用容量、闲置容量、高速缓存容量。
PID每个进程的ID。
PPID每个进程的父进程ID。
UID每个进程所有者的UID。
USER每个进程所有者的用户名。
PRI每个进程的优先级别。
NI该进程的优先级值。
SIZE该进程的代码大小加上数据大小再加上堆栈空间大小的总数。
单位是KB。
TSIZE该进程的代码大小。
对于内核进程这是一个很奇怪的值。
DSIZE数据和堆栈的大小。
TRS文本驻留大小。
按"ctrl+c"停止查看
（6）以树状图显示执行的程序pstree
例:
pstree-h列出进程树并高亮标出当前执行的程序
2.通信类
（1）本地工作站与UNIX服务器间的文件传输ftp
执行格式：
ftp主机名
或ftp主机的IP地址
后续执行步骤如表2-1所示。
表2-1通讯类命令表
name：
输入帐号
password：
输入密码
ftp>help
显示ftp可使用的所有命令
ftp>lcddir1
改变本地机当前目录为dir1
ftp>getfile1
将UNIX服务器文件file1拷到本地机
ftp>putfile2
将本地文件file2，拷到UNIX服务器
ftp>!
ls
显示本地机当前目录下所有文件
ftp>!
pwd
显示本地机当前所在目录下所有文件
ftp>ls
显示UNIX服务器当前目录下所有文件
ftp>dir
显示服务器当前目录下所有文件（略同于UNIX的ls-l指令）
ftp>pwd
显示UNIX服务器当前所有目录位置
ftp>cddir1
更改UNIX服务器的目录至dir1下
ftp>mget*.c
将服务器中.c文件拷到本地机中
ftp>mput*.txt
将所有.txt文件拷贝到服务器
ftp>quit
结束ftp工作
ftp>bye
结束ftp工作
（2）检查与UNIX服务器连接是否正常ping
执行格式：
pinghostname
或pingIP-Address
例：
ping
（3）将文件当做E-mail的内容送出mail
执行格式：
mail-s“Subjict-string”username@address例：
mail-s“program”user功能：
将file.c当做mail的内容，送至user，subjectname为program
（4）传送E-mail给本地UNIX服务器上的用户mail
执行格式：
mailusername
（5）读取信件mail
执行格式：
mail
（6）列出套接字使用情况socklist
（7）查看网络连接netstat
3.文件编辑器vi
vi是在UNIX上被广泛使用的中英文编辑软件。
vi是visualeditor的缩写，是UNIX提供给用户的一个窗口化编辑环境。
进入vi，直接执行vi编辑程序即可。
例：
$vitest.c
显示器出现vi的编辑窗口，同时vi会将文件复制一份至缓冲区（buffer）。
vi先对缓冲区的文件进行编辑，保留在磁盘中的文件则不变。
编辑完成后，使用者可决定是否要取代原来旧有的文件。
（1）vi的工作模式
vi提供二种工作模式：
输入模式（insertmode）和命令模式（commandmode）。
使用者进入vi后，即处在命令模式下，此刻键入的任何字符皆被视为命令，可进行删除、修改、存盘等操作。
要输入信息，应转换到输入模式。
①命令模式
在输入模式下，按ESC可切换到命令模式。
命令模式下，可选用下列指令离开vi，如表2-2所示。
表2-2vi命令表
：
q!
离开vi，并放弃刚在缓冲区内编辑的内容
：
wq
将缓冲区内的资料写入磁盘中，并离开vi
：
ZZ
同wq
：
x
同wq
：
w
将缓冲区内的资料写入磁盘中，但并不离开vi
：
q
离开vi，若文件被修改过，则要被要求确认是否放弃修改的内容，此指令可与：
w配合使用
②命令模式下光标的移动，命令如表2-3所示。
表2-3vi光标移动表
H
左移一个字符
J
下移一个字符
K
上移一个字符
L
右移一个字符
0
移至该行的首
$
移至该行的末
^
移至该行的第一个字符处
H
移至窗口的第一列
M
移至窗口中间那一列
L
移至窗口的最后一列
G
移至该文件的最后一列
W,W
下一个单词（W忽略标点）
B,B
上一个单词（B忽略标点）
+
移至下一列的第一个字符处
-
移至上一列的第一个字符处
（
移至该句首
）
移至该句末
{
移至该段首
}
移至该段末
NG
移至该文件的第n列
N+
移至光标所在位置之后第n列
n-
移至光标所在位置之前第n列
③输入模式
输入以下命令即可进入vi输入模式，如表2-4所示。
表2-4vi输入模式表
a（append）
在光标之后加入资料
A
在该行之末加入资料
i（insert）
在光标之前加入资料
I
在该行之首加入资料
o（open）
新增一行于该行之下，供输入资料用
O
新增一行于该行之上，供输入资料用
Dd
删除当前光标所在行
X
删除当前光标字符
X
删除当前光标之前字符
U
撤消
·
重做
F
查找
s
替换,例如:
将文件中的所有"FOX"换成"duck",用":
%s/FOX/duck/g"
ESC
离开输入模式
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