操作系统实验报告书.docx

1、操作系统实验报告书 操作系统原理实 验 报 告 书 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 徐向英 2014-2015 学年 第 一 学期实验名称： LINUX 用户界面 实验时间： 2014 年 11 月 12 日 第 11 周 星期 三 一、实验目的1、熟悉Linux字符操作界面，熟练掌握常用shell命令2、熟悉Linux文本编辑方法，学会编辑软件vi的使用3、了解Linux编译器gccd的功能，掌握基于Linux平台的C语言的开发。二、 实验预习（预备知识的问题及回答）1为什么在Linux系统中，诸如光盘、U盘等要先挂载而后才能使用？如何获得U盘的设备名？装载点在文件系统中的位置是什么？答

2、：1、由于文件系统的差异，Linux在默认情况下并不支持软盘，光盘，U盘，所以需要通过装在相应盘片才可以访问其中的数据。 2、插入U盘 在命令当中敲入fdisk -1命令 即可查看U盘设备的设备名称3、装载点是挂载文件系统的目录位置。2从虚拟机界面退出进入Windows OS界面的操作是 Ctrl+Alt ，从Windows OS界面进入虚拟机界面的方法是 鼠标点击虚拟机界面 。3权限的含义是什么？如何使用数字法设定文件的权限？答：Linux系统中的每个文件和目录都有相应的访问许可权限，访问权限分为只读（r），可写(w)和可执行三种，有三种不同类型的用户可以对文件或者目录进行访问，分别是文件所

3、有者（u），同组用户(g)和其它用户（o）。所有的文件和目录都被创建他们的人所拥有。只要你是这个文件的所有者或者你登陆为用户，你就拥有了改变所有者，群组和其他人权限的权利。使用数字法改变权限： 命令格式chmod权限数值 文件名4什么过滤操作？在Linux中如何实现？答：过滤操作：将一个命令的输出作为一个命令的输入Linux实现的命令格式：命令|命令5在Linux中挂载u盘并能显示其文档的中文信息，所使用的挂载命令是：Mount/dev/sdal/mnt/usb 。6什么是vi? 其三种操作模式的含义是什么？给出三种工作模式间的转换图。答：Vi指：命令模式vi启动后的默认模式，控制光标的移动，

4、复制删除文字，进入输入模式和末行模式输入模式：进行文字输入末行模式：保存文件，退出VI三、 实验内容（包含实验所用命令或相关程序源代码）1shell操作命令（给出每题所用的Shell命令或命令结果）（1）创建名为stu1、stu2的2个用户,设置密码分别为student1和student2 ，并将它们设为组group1中的成员。源代码如下：#groupadd group1#useradd stu1 g group1#su stu1$passwd stu1 回车后敲入密码student1$exit#useradd stud2 g group1#su stu2$passwd stu2回车后敲入密码

5、student2$exit（2）在每个用户的主目录下建立2个目录，分别命名为dir1和dir2。答：源码如下：#su stu1 （切换用户）$cd （返回到当前主目录）$mkdir dir1 建立新的目录$exit#su stu2$ cd$mkdir dir2$exit（3）查找stu1用户主目录、下属各子目录的默认存取权限，并给出结论。答：源码如下：#su stu1 （切换用户到stu1）$cd . $ls-1 (显示目录内容 -1 显示目录内容的细节 包括权限)用户主目录权限为：drwxr-xr-x -,即目录的用户可读，写，执行，同组和其它的用户无任何权限（4）调试pwd和cd命令，回答

6、下列关于Linux文件系统中目录的有关问题。用户主目录的绝对路径如何表示？ /home/stu1/home/stu2 根目录如何表示？ /root 和分别表示什么目录？ 当前目录，父目录 表示什么目录？ 用户主目录 当前目录如何表示？ cd （5）新建用户stu3，设置其密码为student3,并将其设置为group2中成员。尔后，以stu3登录，在其主目录下建立名为text的目录，在text目录下再建立名为dir1的子目录，并使其成为当前目录。答：源码如下：#groupadd group2#useradd stu3 g group2#su stu3$passwd 回车后敲入密码 studen

7、t3$cd$mkdir text$mkdir dir1$cd text/dir1（6）使用catsneakers.txt命令，分析命令行cat sneakers.txt的显示结果。$ catsneakers.txt buy some sneakersthen go to the coffee shop then buy some coffD$cat sneakers.txt答：执行命令行cat sneakers.txt的显示结果为：buy some sncakersThen go to the coffee shopThen buy some coff（7）使用上题的方法，在dir1目录中建立

8、home.txt文件，其内容为： bring the coffee home take off shoes put on sneakers make some coffee relax!答：源码如下：$cd /home/stu1/dir1$cathome.txtBring the coffee homeTake off shoesPut on sneakersMake some coffeeRelax!ctrl+d（8）试写出实现下列功能的shell命令： 将home.txt文件移至其上级目录中（即text目录下）。答：如下：$mv text.txt home.txt 将home.txt添加到

9、sneakers.txt尾部形成新的文件saturday.txt。答：如下：$cat cneakers.txtasturday.txt$cat home.txtSaturday.txt 将text目录树从stu3用户主目录下移至stu2主目录下。【使用特权用户方法】答：如下：Su输入root用户密码 mv/home/stu3/text/home/stu2【修改目录权限方法】su stu2输入stu2密码chmod 777 /home/stu2su stu3输入 stu3 密码mv /home/stu3/text /home/stu2(9) 试画出上述命令后，用户stu1、stu2和stu3主目

10、录中的目录树（3棵子树）。2 Linux C程序开发（1）编写Linux C程序，把一个文件的内容复制到另一个文件中，即实现简单的copy功能。要求：程序输入的第一个参数是源文件，第二个参数是目标文件。【源程序】#include#include#include#includeInt main(int argc,char *argv) FILE *in,*out;Char ch;If(argc!=3) Printf(“you forgot to enter a filenamen”);Exit(0);If(in=fopen(argv1,”r”)=NULL Printf(“can nit open

11、 outfilen”);Exit(0);If(out=fopen(argv2,”w”)=NULL Prntf(“can not open outfile”); Exit(0);While(!feof(in)fputc(in),out);Fclose(in);Fclose(out);【运行命令】#gcc o test copy.c#./test file1.c file2.c（2）编写Linux C程序，列出stu2主目录中的文件信息，并将其中saturday.txt文件的权限设置为文件所有者可读可写、同组用户只读、其他用户无权限。【源程序】#include#include#include#in

12、cludeInt main(int argc,char *argv) DIR *dp; Struct dirent *dirp; Int n=0; If(arge!=2) Printf(“a signle argement is required”); Exit(0);If(dp=opendir(argv1)=NULL) Printf(“can not open%s”,args1);Exit(0);While(dirp=readdir(dp)!=NULL)&(nd_name);System(“chmod 640/home/stu2/text/dir1/Saturday.txt”)【运行命令】#

13、gcc o test list.c#./test.home/stu2实验名称： SHELL程序设计 实验时间： 2014 年 11 月 19 日 第 12 周 星期 三 一、实验目的熟悉SHELL脚本编程的步骤，掌握基于Bash的Shell脚本开发。二、 实验预习（预备知识的问题及回答）1. Linux系统默认的shell语言是什么？欲查看该shell的版本，应使用什么命令？答：linux系统默认的shell语言是Bash shell查看版本用$echo $BASH_VERSION命令2. 预习shell有关变量和参数的相关知识，回答下列问题。（1）假设用户进行了如下的赋值操作：$ perso

14、n=jenny试给出下面命令的输出结果。1) echo person person 2) echo $person jenny 3) echo $person $person 4) echo “$person” jenny （2）填充下列与环境变量、位置变量和预定义变量相关的表格。Shell变量定义HOME保存用户注册目录的绝对路径PATH保存用冒号分割的目录路径PWD当前工作目录的据对路径名PS1主提示符，特权用户为#，普通用户为$0当前shell程序的文件名$#位置参数的个数$?前一个命令执行后返回的状态$当前进程的PID3写出下列expr命令的输出： （1） expr index “va

15、lue” a（2） expr “value” ： v.*u（3） expr “aaa” ： a+（4） expr “aaa” ： a?（5） expr 2+3 （6） expr 2 + 3 （7） expr 2 * 3（8） expr 5 + expr 2 + 3（9） expr length “operating system”（10） expr substr linux 2 3答：输出依次为2、4、3、1、2+3、 5、 6、mon-numeric argument 、16 、 inu、三、 实验内容1编写Shell脚本，从命令行中接收一个二元算术表达式并计算其结果。【源程序】#!/bin

16、/bashIftest $#=3Then Case s2 in +)let z=$1+$3; -)let z=$1-$3; /)let z=$1/$3; x|x)let z=$1*$3; *)echo”warning -$2 invalid operator!” exit; Esac Echo”answer is sz”ElseEcho”usage - $0 value1 operator value2”fi【运行】Chmod a+x jisuan./jisuan 2+32编写一个以文件列表作为输入的过滤器程序，要求文件名含有以句点“.”分隔的后缀，过滤器输出每个文件的不带句点和后缀的文件名。

17、【源程序】Read flagWhile test “$flag” Do Location=expr $location=1 Basename=expr substr=”$flag” 1 $locationEcho $basecnameRead flagdone【运行】Chmod a+x letter./letter3将下面的shell脚本命名为myscript，分析其功能：count=$#cmd=echowhile $count gt 0 do cmd=$cmd $count count=expr $count - 1doneeval $cmd【命令行输入】 chmod a+x myscrip

18、t ./myscript first second third【运行结果】Third second first【脚本功能分析】将命令行输入的参数倒叙显示4设计一个程序cuts，它从标准输入读入数据，获取由第一个参数n 和第二个参数m所限定范围的数据（包括这两个字符），n和m都是整数。例如：$ cuts 11 14This is a test of cuts program (输入)test （显示结果）【源程序】#!/bin/bashRead blineEcho $aline |cut-c $1-$2实验名称： 进程控制与通信 实验时间： 2014 年 12 月 3 日 第 14 周 星期三

19、一、实验目的1、加深进程的概念理解，体会进程创建过程，经一部认识进程的异步并发特征2，了解Linux进程通信原理3，掌握Linux进程控制和进程通信相关的系统调用二、实验预习（预备知识的问题及回答）1写出下列系统调用功能： （1）fork（）用于 创建进程 （2）getpid（）用于 获取当前的进程ID号 （3）wait（）用于 等待子进程结束 （4）exit（）用于 进程自我终止 （5）pipe（）用于 常见无名管道 （6）signal（）用于 在信号和信号处理函数之间建对应关系 （7）kill（）用于 发送信号给指定进程 2阅读fork系统调用，用伪码写出其实现流程。答：Pid=fork(

20、)If pid 为负 Print 当前进程是子进程Else if pid 为0 Print 当前进程是父进程3图示pipe系统调用生成无名管道时所涉及的数据结构。4. 在UNIX系统中运行下面程序，最多可以产生多少个进程？画出进程家族树。main( ) fork( ); fork( ); fork( );最多产生8个进程5.下列程序运行后，a的值是多少？main( ) int a,pid; a=55; pid=fork( );if(pid0) printf(errorinfork !); exit(0); else if(pid=0) sleep(5); a=99; printf(“a=%dn

21、”,a);sleep(5); exit(0); else sleep(7); printf(“a=%dn”,a); wait(0); 答：a=99 a=55;最终值a=55三、实验内容1调试下面的程序，观察可能的并发结果，给出简要分析，并画出进程家族树。#include #include #includemain() int status;intpid1=-1,pid2=-1,pid3=-1; pid1=fork();if(pid1=0)printf(pid1=0,myprocessidis%dn,getpid(); else if(pid10) printf(pid10,myprocessi

22、dis%dn,getpid(); pid2=fork( );if(pid2=0)printf(pid2=0, myprocessidis%dn,getpid(); else if(pid20) printf(pid20, myprocessidis%dn,getpid(); pid3=fork();if(pid3=0)printf(pid3=0,pid1=%d,pid2=%d,myprocessidis%dn,pid1,pid2,getpid(); else if(pid30) printf(pid30, pid1=%d,pid2=%d, myprocessidis %dn,pid1,pid2

23、,getpid();wait(&status);exit(0); 2编程实现进程间管道通信。 要求：父子进程共享一无名管道，两个子进程作为发送方分别向管道发送一行信息，父进程先读出子进程P1发来的信息行，将其转换为大写字母输出；再读出子进程P2发来的信息行，将其转换为小写字母输出。【源程序】 Int filedes2;Char buffer80;Main() Pipe(filedes);Char str180;Char str280;Int pid1,pid2,I;While(pid=fork()=-1);If(pid1=0) Lockf(filedes1,1,0);Printf(“child

24、1 input String1n”);Scanf(“%s”,str1);Write(filedes1,str,sizeof(str1);Lockf(filedes1,0,0);Exit(0); Else While(pid=fork()=-1) If(pid2=0) Lockf(filedes1,1,0)Printf(“child2 input string2n”);Scanf(“%s”,str2);Write(filedes1,str2,sizeof(stru2);Lockf(fildes1,0,0);Exit(0);Else If(waitpid(pid1,null,0)=pid1) Re

25、ad(filedes0,buffer,80); For(i=0;isizeof(str1);i+)bufferi=toupper(bufferi);Printf(“parent=child1:%sn”,buffer);ElsePrintf(“waitpid1 error!”);If(waitpid(pid2,NULL,0)=pid2) Read(filees0,bufferm80); For(i=0;isizeof(str2);i+) Bufferi=tolower(bufferi); Printf(“parent=child2:%sn”,buffer);ElsePrintf(“waitpid

26、2 error!”);【运行与测试】附加题3学习下面共享存储区的内容，并用共享存储区的方式实现“观察者报告者”问题（共享的count变量存于共享存储区），并验证“与时间有关的错误”。共享存储操作使得两个或两个以上的进程可以共用一段物理内存（一般情况下，两个进程的数据区是完全独立的，父进程用fork创建子进程后，子进程会复制父进程数据到自己的数据区）。（1）创建共享内存#includeint shmget(key_t key,size_t size, int permflags);参数key是共享内存的标识，size是共享内存段的最小字节数，permflags是访问权限，值的设置同semget一

27、样。（2）共享内存的控制#includeint shmctl(int shmid, int command, struct shmid_ds *shm_stat);command可设为IPC_STAT,IPC_SET,IPC_RMID。参数shm_stat指向存放属性的结构体，具体内容请参考手册。（3）共享内存的附接和断开includevoid *shmat(int shmid, const void *addr, int shmflags);int shmdt(const void *addr); 由于两个函数需指出进程地址空间中的地址，因此比较复杂。简化的方法是将shmat中的地址设为NULL。【源程序】【运行与测试】实验名称： 虚拟存储 实验时间： 2014 年 12 月 3 日 第 14 周 星期 三 一、实验目的1,掌握虚拟存储器的概念，理解实现虚拟存储器的基本方法2，体会分页存储器管理中，页面置换的过程3，进一步认识多种页面置换算法的实现机制二、实验预习（预备知识的问题及回答）1描述请求分页的地址转换过程。2解释FIFO页面置换算法所产生的Belady现象。答：Belady现象是指当进程分配的内存块数增加时，进程缺页率反而上升的现象。FIFO算法在页面置换时，总是淘汰先进入主存的页面，而先进入主存的页面并不一定是以后用不到的页面，如果这些页面以后需