操作系统实验三.docx
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操作系统实验三
操作系统－实验三
文件系统的用户界面
一、实验目的
进一步理解、使用和掌握文件的系统调用、文件的标准子例程，能利用和选择这些基本的文件操作完成复杂的文件处理工作。
二、实验题目
1．编写一个文件复制的C语言程序：
分别使用文件的系统调用read（fd,buf,nbytes）,write（fd,buf,nbytes）和文件的库函数fread（buf,size,nitems,fp）,fwrite（buf,size,nitems,fp），编写一个文件的复制程序（文件大小>1M），文件可以编一个C程序来生成，或使用/usr/bin下的二进制执行文件。
调用格式例如：
copyfile1file2
#include
main（intargc,char*argv[]）
{…
fd1=open（argv[1],O_RDONLY）;//系统调用
creat（argv[2],0660）;
fd2=open（argv[2],O_WRONLY）；
while（（n=read（fd1,buf,BUFSIZE））>0）
write（fd2,buf,n）;
…
main带参的调用方法例（含测试时间）：
time./mycpinfileoutfile
流文件的实验程序请参考该程序完成。
上述函数中nbytes,size和nitems都取值为1时（即一次读写一个字节），比较系统调用和流文件两种程序的执行效率。
当nbytes取4096字节，size取1字节且nitems取4096时（即一次读写4096字节），再次比较这两种程序的执行效率（文件大小>1M）。
如：
创建大文件的方法之一，比如用creat创建一个新文件，用open写打开该文件，用lseek将写指针移到很远处，写入随便一个字符。
比如移动0x100000，用write写个“1”，就会得到一个1M大小的文件。
也可到Linux的/usr/bin找一个1～3M左右的大的执行文件。
对于单独使用的速度较快的计算机，文件要10M～100M。
2．编写一个父子进程之间用无名管道进行数据传送的C程序。
父进程逐一读出一个文件的内容，并通过管道发送给子进程。
子进程从管道中读出信息，再将其写入一个新的文件。
程序结束后，对原文件和新文件的内容进行比较。
3．在两个用户的独立程序之间，使用有名管道，重新编写一个C程序，实现题2的功能。
三、源代码
1．编写一个文件复制的C语言程序：
分别使用文件的系统调用read（fd,buf,nbytes）,write（fd,buf,nbytes）和文件的库函数fread（buf,size,nitems,fp）,fwrite（buf,size,nitems,fp），编写一个文件的复制程序。
程序一
#defineBUFSIZE4096
#include
#include
#include
#include
intmain（intargc,char*argv[]）
{
printf（"这个是一次4096个字节的运行结果:
\n"）;
intinputFd,outputFd,n,mode;
charbuf[BUFSIZE];
inputFd=open（argv[1],O_RDWR|O_CREAT,0777）;
outputFd=open（argv[2],O_WRONLY|O_CREAT,0777）;
charstr[20]="MynameisLXC";
lseek（inputFd,1000000,0）;
write（inputFd,str,strlen（str））;
lseek（inputFd,0,0）;
while（（n=read（inputFd,buf,BUFSIZE））>0）
write（outputFd,buf,n）;
close（inputFd）;
close（outputFd）;
return0;
}
以下为输出结果：
xc@ubuntu:
~$time./copyInputDataOutputData
这个是一次一个字节的运行结果:
real0m1.597s
user0m0.064s
sys0m1.500s
lxc@ubuntu:
~$gccCopyFile.c-ocopy
lxc@ubuntu:
~$time./copyInputDataOutputData
这个是一次4096个字节的运行结果:
real0m0.002s
user0m0.000s
sys0m0.000s
lxc@ubuntu:
~$
程序二
#defineBUF_SIZE1
#include
#include
intmain（intgrgc,char*argv[]）
{
printf（"这个是一次读取1个字节"）;
FILE*inputFp,*outputFp;
inputFp=fopen（argv[1],"r+"）;
outputFp=fopen（argv[2],"w+"）;
charBUF[BUF_SIZE];
while（!
feof（inputFp））
{
fread（BUF,BUF_SIZE,1,inputFp）;
fwrite（BUF,BUF_SIZE,1,outputFp）;
fgetc（inputFp）;
}
fclose（inputFp）;
fclose（outputFp）;
}
以下为输出结果
lxc@ubuntu:
~$gccCopyFileV2.c-ocopy
lxc@ubuntu:
~$time./copyInputDataOutPutData
这个是一次读取4096个字节
real0m0.004s
user0m0.000s
sys0m0.000s
lxc@ubuntu:
~$gccCopyFileV2.c-ocopy
lxc@ubuntu:
~$time./copyInputDataOutPutData
这个是一次读取1个字节
real0m0.038s
user0m0.032s
sys0m0.000s
lxc@ubuntu:
~$
2、编写一个父子进程之间用无名管道进行数据传送的C程序。
父进程逐一读出一个文件的内容，并通过管道发送给子进程。
子进程从管道中读出信息，再将其写入一个新的文件。
程序结束后，对原文件和新文件的内容进行比较。
程序
#defineBUFF_SIZE1024
#include
#include
#include
intmain（intargc,char*argv[]）
{
intsfd,dfd,n,chan[2];
charbuff[BUFF_SIZE];
sfd=open（"InputData",O_RDONLY,0644）;
dfd=open（"OutputData",O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0644）;
pipe（chan）;
if（fork（））
{
close（chan[0]）;
while（（n=read（sfd,buff,BUFF_SIZE））>0）
{
write（chan[1],buff,n）;
}
close（chan[1]）;
}
else
{
close（chan[1]）;
read（chan[0],buff,BUFF_SIZE）;
write（dfd,buff,strlen（buff））;
close（chan[0]）;
}
close（sfd）;
close（dfd）;
return0;
}
以下为输出结果：
3、在两个用户的独立程序之间，使用有名管道，重新编写一个C程序，实现题2的功能。
程序：
写管道端
#defineBUFSIZE256
#include
#include
#include
#include
intmain（intargc,constchar*argv[]）
{
intwriteFifoFd,inputDataFd,n;
charbuf[BUFSIZE];
mknod（"fifo",S_IFIFO|0666,0）;
writeFifoFd=open（"fifo",O_WRONLY）;
inputDataFd=open（"InputData.txt",O_RDONLY）;
while（（n=read（inputDataFd,buf,BUFSIZE））>0）
write（writeFifoFd,buf,n）;
close（inputDataFd）;
close（writeFifoFd）;
return0;
}
读管道端
#defineBUFSIZE256
#include
intmain（intargc,constchar*argv[]）
{
intreadFifoFd,outputDataFd,n;
charbuf[BUFSIZE];
readFifoFd=open（"fifo",O_RDONLY）;
outputDataFd=open（"OutputData.txt",O_CREAT|O_WRONLY,0644）;
while（（n=read（readFifoFd,buf,sizeof（buf）））!
=0）
write（outputDataFd,buf,n）;
close（readFifoFd）;
close（outputDataFd）;
return0;
}
运行结果
Unix实用程序
一、实验目的
熟悉和掌握Unix的shell命令，正则表达式和过滤器程序的使用。
二、实验题目
1.上机练习ls，ln，ln–s，file，chown，chmode，head，taill，find等命令。
1）假定当前目录中没有ls.save文件，先后键入ls–l和ls–l>ls.save两个命令。
请将第一个ls命令的输出和第二个命令的输出文件ls.save中的内容作仔细比较。
两者有何不同？
并加以解释。
2）比较ls，ls*，ls.，ls.*，ls.?
*这些命令的输出有何不同？
3）以下两条命令：
mvfile1file2
cpfile1file2；rmfile1
的执行效果是否总是相同的？
请仔细推敲并上机验证（提示：
如是软连接如何）。
4）在当前的目录树中显示当天修改的c源程序名。
2.掌握正则表达式的匹配规则，上机练习grep、awk命令。
1）按相反的次序显示输入行及行号。
2）统计输入单词的频度。
3.上机练习df，du，tar命令。
4.上机练习ps，time，nohub命令。
5.上机练习compress，gzip和man等命令。
三、实验结果
（一）上机练习ls，ln，ln–s，file，chown，chmode，head，taill，find等命令。
1）假定当前目录中没有ls.save文件，先后键入ls–l和ls–l>ls.save两个命令。
请将第一个ls命令的输出和第二个命令的输出文件ls.save中的内容作仔细比较。
两者有何不同？
并加以解释。
ln:
创建软连接;
chown:
更改某个文件或目录的所有者，如：
chown
chmod:
设置文件或目录的默认权限的命令，如：
chmoda+xa.sh
head:
用head命令只显示文件或标准输入的头几行，如：
head–n2test.txt
taill:
用户想查看文件的尾部，如：
tail–n2test.txt
find:
查找文件，如：
find/etc–inamepasswd
ls–l的结果
lxc@ubuntu:
~/SourceCode$ls-l
总用量24
-rw-rw-r--1lxclxc5815月2119:
27CopyFile.c
-rw-rw-r--1lxclxc3985月2118:
52CopyFile.c~
-rw-rw-r--1lxclxc4115月2120:
23CopyFileV2.c
-rw-rw-r--1lxclxc3705月1922:
50read.c
-rw-rw-r--1lxclxc5705月2120:
51UnnamedPipe.c
-rw-rw-r--1lxclxc4405月1922:
43write.c
ls–lls.save的结果
总用量24
-rw-rw-r--1lxclxc5815月2119:
27CopyFile.c
-rw-rw-r--1lxclxc3985月2118:
52CopyFile.c~
-rw-rw-r--1lxclxc4115月2120:
23CopyFileV2.c
-rw-rw-r--1lxclxc05月2121:
36ls.save
-rw-rw-r--1lxclxc3705月1922:
50read.c
-rw-rw-r--1lxclxc5705月2120:
51UnnamedPipe.c
-rw-rw-r--1lxclxc4405月1922:
43write.c
ls–l>ls.save的结果多了一个空文件ls.save。
>ls.save是输出重定向。
1）比较ls，ls*，ls.，ls.*，ls.?
*这些命令的输出有何不同？
2）以下两条命令：
mvfile1file2
cpfile1file2；rmfile1的执行效果是否总是相同的？
请仔细推敲并上机验证（提示：
如是软连接如何）
答：
一样，mvfile1file2的功能是把file1文件名更改成file2，cpfile1file2；rmfile1的功能是先复制文件然后删除源文件。
软连接的功能也一样。
3）在当前的目录树中显示当天修改的C源程序名。
答：
find.-name"*.c"-mtime-24
（二）掌握正则表达式的匹配规则，上机练习grep、awk命令。
1）按相反的次序显示输入行及行号。
lxc@ubuntu:
~$grep-n'a'Test|sort-r
6:
a
5:
ab
4:
abc
3:
abcd
2:
abcde
1:
abcdef
2）统计输入单词的频度。
lxc@ubuntu:
~$awk'{for（i=1;i<=NF;i++）a[$i]++}END{for（iina）printi"="a[i]}'Test
ab=2
abcdef=1
abc=2
a=1
abcd=1
abcde=1
（三）上机练习df，du，tar命令。
df：
显示指定磁盘文件的可用空间
du：
统计目录（或文件）所占磁盘空间的大小。
tar：
解压或压缩文件。
解压：
tar–zxvf，压缩：
tarcvffilename.tarfilename
（四）上机练习ps，time，nohub命令。
ps：
列出系统中当前运行的那些进程
time：
用于测量一个命令的运行时常
nohop:
切换到后台执行
（五）上机练习man命令。
帮助文档
lxc@ubuntu:
~$manls
lxc@ubuntu:
~$manascii
软件开发工具
（一）实验目的
熟悉和掌握unix主要的软件开发工具ar，make，（SCCS，可选）的使用。
重点是make。
（二）实验题目
课本习题11（p338）（3）、（4）
（三）实验结果
练习3主程序
lxc@ubuntu:
~$gcc-cFileA.c
lxc@ubuntu:
~$gcc-cFileB.c
lxc@ubuntu:
~$arrvlibfile.aFile[A-B].o
ar:
正在创建libfile.a
a-FileA.o
a-FileB.o
lxc@ubuntu:
~$artvlibfile.a
rw-rw-r--1000/10001044May2210:
292016FileA.o
rw-rw-r--1000/10001048May2210:
292016FileB.o
lxc@ubuntu:
~$arxlibfile.aFileA.o
练习3实验截图
题目4主程序
HEADER=netdefs.h
OBJECT=subnet.oservice.o
network:
$（OBJECT）
cc-onetwork$（OBJECT）
subnet.oservice.o:
$（HEADER）
clean:
rmnetwork$（OBJECT）
练习4运行截图
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